植物的生長(zhǎng)響應(yīng)和生物節(jié)律

　　人類(lèi)生活在這個(gè)地球上，倘若沒(méi)有種類(lèi)繁多的植物，我們身邊的環(huán)境將不堪設(shè)想。那么植物到底是如何來(lái)定義的呢？植物的生長(zhǎng)又有些什么樣的規(guī)律呢？我們知道植物是能夠進(jìn)行光合作用的陸生多細(xì)胞真核生物，是天然的空氣凈化器，它們雖然不能像人類(lèi)和動(dòng)物那樣自由運(yùn)動(dòng)，但它們的生命活動(dòng)也有自身的規(guī)律。
　　
　　一、向性改變植物生長(zhǎng)的方向
　　
　　植物對(duì)于環(huán)境中的物理刺激有多種響應(yīng)，最明顯和最靈敏的是含羞草的響應(yīng)。在正常情況下含羞草的葉片是伸開(kāi)的，只要輕輕一碰，整株植物的葉片都閉合起來(lái)。含羞草的這種運(yùn)動(dòng)很迅速，稱(chēng)為膨脹運(yùn)動(dòng)。
　　與植物的膨脹運(yùn)動(dòng)相比較而言，植物還有一類(lèi)響應(yīng)稱(chēng)為向性。向性運(yùn)動(dòng)是一種生長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)，它又分為三種：向光性、向重力性和向觸性。向光性是植物的一種適應(yīng)特征，它是指植物的枝葉向著光生長(zhǎng)，有效地進(jìn)行光合作用。比如放在窗臺(tái)上的一盆花，葉子總是向著陽(yáng)光生長(zhǎng)，如果將花盆轉(zhuǎn)一個(gè)方向，幾天后葉子就會(huì)轉(zhuǎn)向，直到完全朝向陽(yáng)光為止。植物的生長(zhǎng)也受重力的影響，就像不管種子在土壤中放置的方向如何，總是根朝下長(zhǎng)，苗朝上長(zhǎng)，可見(jiàn)向重力性也是植物的一個(gè)重要適應(yīng)現(xiàn)象。向觸性是指有些植物的變態(tài)葉即卷須一接觸到支持物，相對(duì)一面的生長(zhǎng)就加快，于是卷曲起來(lái)。向觸性使得植株依靠支持物而向光生長(zhǎng)，這個(gè)特性在農(nóng)作物的栽培方面常被用到，尤其是蔬菜種植，比如豌豆植株利用卷須在一種堅(jiān)固的支持物上攀援生長(zhǎng)。
　　
　　二、植物有生物鐘
　　
　　人體的脈搏、血壓、體溫、細(xì)胞分裂速度等都有晝夜節(jié)奏。植物也一樣，許多豆科植物的葉子晝張夜閉、氣孔晝開(kāi)夜合等，都是與生俱來(lái)的晝夜節(jié)律。這種節(jié)律大概以24小時(shí)為一周期，它不因環(huán)境的變化而立即消失。環(huán)境的刺激并不是發(fā)生晝夜節(jié)律的原因，控制這種節(jié)律的是生物體內(nèi)的一種計(jì)時(shí)裝置，即所謂的生物鐘。
　　已知人和哺乳動(dòng)物體內(nèi)，生物鐘位于下丘腦中的一組細(xì)胞內(nèi)。生物鐘的變化周期是24小時(shí)左右，而且當(dāng)外界的晝夜變化突然改變時(shí)，生物鐘并不能立即進(jìn)行調(diào)整。無(wú)論是人乘飛機(jī)旅行，還是將植物從一個(gè)時(shí)區(qū)迅速移到另一個(gè)時(shí)區(qū)，都會(huì)有時(shí)差，即晝夜節(jié)律不能立即與外界的變化同步，而要落后一些。生物鐘的另一個(gè)特點(diǎn)是很少受溫度的影響，這點(diǎn)與其他習(xí)性不一樣。
　　植物的一生，不僅受晝夜變化的影響，也受季節(jié)性變化的影響。植物的開(kāi)花、種子的萌發(fā)以及休眠的開(kāi)始和結(jié)束，都是在一年之中某個(gè)季節(jié)或時(shí)刻發(fā)生的。那么植物靠什么去感受一年中的時(shí)間變化呢？環(huán)境給植物這方面的信號(hào)是所謂的光周期，即晝夜的長(zhǎng)短。春季晝長(zhǎng)夜短，秋季晝短夜長(zhǎng)，正是這種晝夜長(zhǎng)短的變化影響著植物的許多過(guò)程，其中最顯著也最重要的是開(kāi)花過(guò)程。
　　就開(kāi)花與光周期的關(guān)系來(lái)說(shuō)，可將植物分為兩大類(lèi)，即短日植物和長(zhǎng)日植物。短日植物一般在夏末或秋冬季開(kāi)花，即需要短的日照時(shí)間；長(zhǎng)日植物則在春末或夏初開(kāi)花，要求長(zhǎng)的日照時(shí)間。當(dāng)然，區(qū)別長(zhǎng)日植物與短日植物的不是絕對(duì)的夜長(zhǎng)，而是短于一個(gè)臨界期的黑暗（長(zhǎng)日植物）或長(zhǎng)于一個(gè)臨界期的黑暗（短日植物）。
　　
　　三、植物光敏素與生物鐘有關(guān)
　　
　　如上所述，夜間的長(zhǎng)短決定著植物對(duì)季節(jié)的響應(yīng)，那么植物又如何測(cè)量夜間的長(zhǎng)短呢？據(jù)有關(guān)植物學(xué)資料介紹，有一類(lèi)稱(chēng)為植物光敏素的色素與此有關(guān)。不同波長(zhǎng)的光對(duì)于短日植物的開(kāi)花有影響，就是植物光敏素在起作用。光敏素是一種蛋白質(zhì)，有兩種形式，彼此之間結(jié)構(gòu)上稍微有差異。這兩種形式會(huì)吸收不同波長(zhǎng)的光而相互轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化就是植物生物鐘的感知，這恰好與一天的晝夜變化同步。植物光敏素的轉(zhuǎn)變不僅引發(fā)開(kāi)花的響應(yīng)，也引發(fā)其他的生理過(guò)程如植物氣孔的開(kāi)關(guān)、種子的萌發(fā)等的響應(yīng)。植物光敏素普遍存在于植物界，可能在所有光合生物中所起的作用，都是使植物體內(nèi)的生理變化與自然界光照條件的季節(jié)性變化同步。
　　植物的生長(zhǎng)除了必要的陽(yáng)光、水、土壤等生長(zhǎng)要素外，植物對(duì)自身的生命活動(dòng)有一整套調(diào)控系統(tǒng)，即激素條件、外界刺激的響應(yīng)和生物鐘等。讓我們更多地了解植物的生活習(xí)性和生長(zhǎng)規(guī)律，更好地保護(hù)好大自然，改善我們的生活環(huán)境吧。
　　（作者單位：江西省南康市隆木中學(xué)）