有些植物睡覺的時間不是在晚上,而是在白天。晚香玉就是這樣,一到晚上就精神十足,白天卻無精打采。煙草花是白天閉合夜間開放。

隨著季節的變化,當嚴冬到來的時候,植物的葉子就開始枯黃凋落,整個植株全部進入了休眠狀態,各部分都停止了生長,在酣睡中度過寒冷的冬天。有的植物隻是部分在睡眠,如腋芽。

植物學家把這種現象叫做睡眠運動,很早就引起了科學家的注意。

早在1880年,植物的睡眠運動就引起了著名科學家達爾文的關注:他通過對69種植物在夜間的活動作了觀察和記錄後發現,如果一些葉子因葉片上積聚了露水,或人為地保持葉子在白天的樣子而不能自由運動,比能自由運動的葉片更容易遭受寒露或霜凍的襲擊。他認為,植物葉子在夜間的活動由於減少了自身熱量的散發,有效地抵禦了夜晚的寒冷,因而有助於植物的成長。達爾文的觀點因未得到事實的證明,所以一直未能引起科學家應有的注意。

直到上世紀60年代,歐美和日本的一些科學家們才開始研究植物的睡眠運動,並對此提出了種種假說。其中有人認為,葉子的睡眠運動能使植物免受月光的侵害,因月光的過多照射,可能幹擾植物的光周期感官機製,損害植物對晝夜長短的適應。這就是一時很流行的“月光理論”。但這一理論對許多現象難以解釋,比如,有些熱帶植物不具有光周期現象,卻也出現了睡眠運動。

前不久,美國加利福尼亞州斯克雷帕斯海洋研究院行為生理學家恩萊特根據自己的實驗,對植物的睡眠現象提出一種新的解釋,認為植物葉子在夜間的這種姿態能保持其自身的溫度,從而促進葉子的生長。他的這一結果,是用靈敏的“熱量探測針”對蠶豆類科植物的葉子測量出來的。他發現,保持白天姿態的葉子,它的平均溫度總是比葉片處於垂直狀態的葉子的平均溫度要低1℃。別看溫差這樣小,可對植物的生長卻有著重要的影響。在相同的環境下,具有睡眠活動的植物生長速度較快,而且比不睡眠的植物具有更大的長勢,生長速度可增20%。

植物睡眠的奧秘一步步被揭開,人們對植物這種現象的認識越來越清楚,但是,還有一些現象用以上理論還難以給予圓滿解釋:有睡眠運動的植物真的比其他沒有睡眠運動植物生長得快嗎?有些白天睡眠的植物也是為了保持溫度嗎?沒有明顯睡眠現象的植物就不睡眠嗎?這些都還是未解之謎。

植物幼苗的“向陽性”

1880年,英國生物學家達爾文觀察到一樁奇怪的事兒:稻、麥的幼苗受到陽光照射後,會向陽光的方向彎曲。但是,如果把這些幼苗的頂端切去或者用東西遮住的話,那麼,幼苗就不再向太陽“鞠躬”啦!

為什麼會這樣呢?達爾文提出了這樣的假設:在幼苗的尖端含有某種物質,在光的作用下,這種物質跑到幼苗背光的一側,引起彎曲生長。

如果你問這“某種物質”是什麼呢?連達爾文自己也沒法回答。但是,達爾文的發現與假設,引起了各國科學家的重視,不少人開始著手研究,想把這“某種物質”弄清楚。

1926年,荷蘭科學家汶特發現,如果把燕麥幼苗的頂端切掉,幼苗立即停止了生長,而且不向太陽“彎腰”。但是,把這切下來的頂端再放回原來的位置,幼苗又可以重新開始生長“彎腰”啦。更有趣的是,把切下來的頂端在瓊膠上放幾個小時,然後把這瓊膠小塊放在切麵上,幼苗竟能重新生長!

這個實驗證明,在幼苗的尖端顯然是存在著“某種物質”。這種物質可以轉移到瓊膠中去,因而加強了人們尋找這奇妙的“某種物質”的信心。

這個謎,在1933年終於被揭開了:化學家們從幼苗的尖端,得到好幾種物質。這些物質,對植物的生長具有刺激作用,能夠叫幼苗背太陽一麵的細胞分裂生長加速,使幼苗朝太陽的一麵“彎腰”。這些奇妙的物質,被稱為“植物生長素”。根據化學分析,這些植物生長素大都是一些複雜的有機化合物——三醇酸(生長素A)、醇酮酸(生長素B)和β-吲哚乙酸(異生長素)。

既然這奇妙的植物生長素能刺激莊稼的成長,那麼,能不能叫它為農業生產出點力呢?

遺憾的是大自然太吝嗇了,植物中所含的天然植物生長素實在少得可憐:在700萬棵玉米幼苗頂端,總共隻含有千分之一克的植物生長素!