《科学24小时》
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植物“也”犯困
2015-09-30 10:21:00
对动物来说，睡眠是一生中不可或缺的活动。以人类为例，一生中有将近1/3的时间是在睡眠中度过的。如果睡眠不足，则会给健康带来很大的危害。那么，看似平静的植物也会睡觉吗？
所谓植物“犯困”，其实就是植物睡眠。这种奇妙的现象，在植物生理学中被称为“就眠运动”。这既是一种十分有趣的自然现象，也是科学家数十年来认真探索、深入研究，但至今仍未解决的科学之谜。
似静非静
每逢晴朗的夜晚，皓月当空或是繁星闪烁之时，只要我们仔细观察，就能发现有些植物会发生奇妙的变化。比如人们常见的合欢树，它的由许多小羽片（生长在末级羽轴上的叶片）组合而成的叶子，此时就会折合关闭，如同被人们用手触摸过的含羞草一样耷拉下来，好像昏昏欲睡。然而在日间，这些小羽片既舒展又平坦，给人一种生机勃勃之感。同样的，花生的叶子从傍晚开始也会慢慢地向上关闭，这就明确地表示它要“睡觉”了。其实，会“睡觉”的植物还有很多，比如羊角豆、白屈菜、酢浆草等。
不仅植物的叶子有睡眠需求，娇嫩艳丽的花朵似乎更需要睡眠，比如生长在水面上的睡莲。每当旭日东升之时，它那美丽的花瓣就会缓慢地舒展开来，就像人们刚睡醒时在伸懒腰似的；而当夕阳西下之时，它便会闭拢花瓣，重新进入睡眠状态。正是由于它有这种“昼醒夜眠”的规律，人们才给它取了“睡莲”这一恰当的芳名。
另外，不同的花，睡眠姿态也是千差万别、形态迥异的。蒲公英在入睡时，所有的花瓣都会向上竖直闭合，看上去就好像一个黄色的“鸡毛帚”；胡萝卜花则会垂下来，如同一个正在打瞌睡的“小老头”……
那么，植物为何需要睡眠，就眠运动又会给它们自身带来什么好处呢？
最早发现植物就眠运动的是英国著名生物学家达尔文。为了揭开这个谜底，在最近几十年里，科研人员对此进行了难以计数的观察、研究、探索与实验。
多方假设
科学家发现，虽然植物不能主动地整体移动，但植物体的各个部分却会进行各种运动，而且运动形式多种多样，运动机理也不尽相同。
最初，用以解释植物就眠运动，且被大家广泛认可的是“月光理论”。提出这一理论的科学家认为，叶子的就眠运动能使植物尽可能少地遭受月光带来的侵害。因为过多的月光照射，可能会干扰植物的光周期感官机能，进而影响植物对昼夜变化的适应。这种理论看似很有道理，可使人们困惑不解的是，为什么许多没有光周期现象的热带植物同样也会“犯困”呢？显然，对于这一普遍现象，“月光理论”是根本无法解释清楚的。
后来科学家又发现，有些植物的就眠运动并不受温度和光照的控制，而是由叶柄基部一些细胞膨胀压的变化引起的，比如三叶草、酢浆草和合欢树等。它们通过叶子在夜间的闭合，尽可能地减少热量散失和水分蒸发。尤其是合欢树，它的叶子不仅会在夜间闭合睡眠，当遭受到风暴侵袭时也会逐渐合拢，以防受到摧残。这种保护性的反应是对环境的一种适应。
虽然人们提出了一个又一个全新的观点，但是没有一种观点能够圆满地提供解释依据。正当人们感到困惑不解的时候，美国科学家斯瑞特在进行了一系列有趣的实验之后，提出了一种全新的解释。他利用一根灵敏的温度探针，在夜间对多种植物叶片的温度进行了测量。结果发现，呈水平方向（不进行就眠运动）的叶子的温度，总比呈垂直方向（进行就眠运动）的叶子的温度低1℃左右。斯瑞特据此认为，这仅仅只有1℃的微小温度差别，正是阻止或减缓叶子生长的重要因素。实验证明，在相同的环境中，叶片能够进行就眠运动的植物生长速度较快，而且具有更强的生命竞争力。
未解之谜
随着研究的不断深入，科研人员还发现了一个有关植物睡眠的有趣现象——植物竟然和人一样，也有午睡的习惯。植物午睡时间一般是在11:00-14:00。此时叶子关闭，光合作用明显降低。为什么会出现这种现象呢？科研人员认为，植物午睡主要是由干燥炎热的大气环境引起的。午睡是植物在长期生存过程中形成的一种抗衡干旱的本能反应，目的是为了减少水分散失，以便在不良的环境中更好地生存下来。
由此看来，植物的就眠运动，可能是由各方面因素共同作用而导致的。不过，究竟是哪些原因，人们至今还没有找到明确的答案。当然，植物并不具有像人类那样典型的睡眠行为，这只是它们进行代谢活动的一种方式。也许，当我们哪天能够破解其中的奥秘，就能拨动植物睡眠与否的杠杆了吧！
名词卡片
光周期现象：植物的开花、结果、落叶及休眠，动物的繁殖、冬眠、迁徙和换毛换羽等，是对日照长短的规律性变化的反应，这被称为光周期现象。
