植物也要打瞌睡嗎

李梅

夏日的傍晚，如果我們漫步于蓮花池畔，就會留意到白天還笑臉迎人的睡蓮，此時已經閉合花瓣、掩面酣睡了。待到第二天旭日東升之際，它又會自睡夢中慢慢“蘇醒”，重新綻開嫵媚笑顏，周而復始。睡蓮的名字也由此習性而來。其實，植物和人一樣，也有“睡覺”的需求（當然動物也需要）。除了我們熟知的睡蓮，像花生、大豆、含羞草、紅花苜蓿等植物，也會在清晨日出時舒展葉片，隨夜幕降臨而閉合葉片“入睡”；蒲公英則在日落時關閉花瓣“入睡”，待日出東方再緩緩醒來展開花瓣。植物的這種葉片或花瓣晝開夜合的運動稱作植物的“睡眠運動”或“感夜運動”。

植物為什么要睡覺

在達爾文的經典著作《植物的運動》一書中，解釋了豆科植物要睡眠的原因。豆科植物為了保護身體免受夜間低溫的侵襲，要采用閉上葉片睡眠的方法。現在，科學家通過顯微鏡觀察已經了解到，植物葉片的“睡眠運動”是由葉柄上一種叫做“運動細胞”的特殊細胞膨脹或收縮引起的。運動細胞吸水脹大后葉片即張開，運動細胞排出水分縮小后葉子就閉合。花瓣和葉片在夜間閉合，可減少熱量散失和水分蒸發，有利于保溫保濕。

植物失眠“很受傷”

如果設法不讓植物睡覺，后果又如何呢？如今，科學家已經合成了可以阻礙植物“睡覺”的物質。他們將這種物質作用于一株豆科植物上，結果由于它的葉片一直張開，植株患上了“失眠癥”而無法入睡，兩周后就完全枯萎了。這一實驗也證明了“睡眠運動”是植物生存不可或缺的生命現象。

控制植物“生物鐘”的神秘物質

植物的睡眠現象自古就激起了人們的好奇心。據記載，早在公元前4 世紀，亞歷山大大帝就曾命令部下查清植物睡眠的原因。到了18 世紀，法國的生物學家發現，將含羞草置于黑暗的洞穴中，幾天內它仍可持續以24 小時為周期開閉葉片，而不受光等外部環境的影響。這說明，含羞草體內存在周期性運動的“生物鐘”。生物鐘令許多植物顯現出很強的生理節奏，包括讓植物在一天當中的固定時段開花。比如牽牛花凌晨帶露開放，酢漿草中午方才蘇醒，曇花晚間綻蕾吐香。

植物學家也在試圖揭開生物鐘控制植物“睡眠運動”的謎底。經過多年摸索，科學家已經從數千種化合物中，通過萃取生理活性物質的分離實驗，最終成功分離出兩種生理活性物質：讓植物葉片閉合的“睡眠物質”，以及讓植物葉片張開的“覺醒物質”。

植物的睡眠運動就是被這兩種性質相反的物質所控制。

通過對葉下珠這種植物體內生理活性物質濃度變化的研究測定，發現“覺醒物質”的濃度幾乎全天恒定，而“睡眠物質”的濃度卻是白天減少，夜間增加。

可惜，由葉下珠得出的結論并非放之四海而皆準。科學家又通過實驗發現，不同種植物的生理活性物質都可能不同，而同一屬的植物則具有共同的生理活性物質（比如頂合歡、緬甸合歡與歐洲合歡）。

讓雜草患上失眠癥

依據豆科植物不睡眠會枯死以及每種植物生理活性物質不一樣的事實，科學家在嘗試開發一些“環境和諧型”農藥。比如，合成可導致豆科雜草角合歡“失眠”，卻對豆科莊稼的生長無不良影響的睡眠運動阻斷劑，目的就是讓這種雜草因患上失眠癥而枯死。另外，如果設法延長植物的睡眠時間，即可有效減少其水分的蒸發。從理論上分析，將來應該能夠培育出抗旱能力更強的莊稼。