植物也貪睡

馬若曦

“春困秋乏夏打盹”，犯困、貪睡似乎是動物的專利，其實不然，植物也有睡眠，在植物生理學中被稱為睡眠運動，它不僅是一種有趣的自然現(xiàn)象，也是一個科學之謎。

每逢晴朗的夜晚，只要我們細心觀察，就會發(fā)現(xiàn)一些植物發(fā)生了奇妙的變化。比如常見的合歡樹，它的葉子由許多小羽片組合而成，在白天，小羽片舒展而又平坦，一到夜幕降臨，那無數(shù)小羽片就成雙成對地折合關閉，好像被手碰過的含羞草。有時，我們在野外還可以看到一種開紫色小花、長著3片小葉的紅三葉草，有陽光時，每個葉柄上的葉子都舒展在空中，但到了傍晚，3片小葉就閉合起來，垂著頭準備睡覺。花生也是愛睡覺的植物，它的葉子從傍晚開始，便慢慢地向上關閉，表示白天已經(jīng)過去，它要睡覺了。

以上只是一些常見的例子，會睡覺的植物還有很多很多，如酢漿草、白屈菜、含羞草、羊角豆……

不僅葉子有睡眠要求，就連嬌柔艷麗的花朵也需要睡眠。生長在水面的睡蓮，每當旭日東升之時，它那美麗的花瓣就慢慢舒展開來，似乎剛從夢境中蘇醒，而當夕陽西下時，它又閉攏花瓣，重新進入睡眠狀態(tài)。由于它這種“晝醒夜睡”的規(guī)律特別明顯，故而得此芳名。

各種各樣的花兒睡眠的姿態(tài)也各不相同。蒲公英在入睡時，所有的花瓣都向上豎起閉合，看上去像一個黃色的雞毛帚；胡蘿卜的花則垂下來，像正在打瞌睡的小老頭。更有趣的是，有些植物的花白天睡覺，夜晚開放，如晚香玉的花，不但在晚上盛開，而且格外芳香，以此來引誘夜間活動的蛾子替它傳授花粉；我們平時當蔬菜吃的瓠子，也是夜間開花，白天睡覺，所以人們稱其為“夜開花”。

植物的睡眠運動會給它本身帶來什么好處呢？最近幾十年，科學家們圍繞這個問題，展開了廣泛的研究。最早發(fā)現(xiàn)植物睡眠運動的人，是英國著名的生物學家達爾文。100多年前，他在研究植物生長行為的過程中，曾對69種植物的夜間活動進行長期觀察。他發(fā)現(xiàn)一些積滿露水的葉片因為承受水珠的重量而運動不便，往往比其他能自由運動的葉片容易受傷。后來他又用人為的方法把葉片固定住，也得到了類似的結(jié)論。達爾文雖然無法直接測量葉片的溫度，但他斷定，葉片的睡眠運動對植物生長極有好處，也許主要是為了幫助葉片抵御夜晚的寒冷。達爾文的說法似乎有一定道理，但缺乏足夠的證據(jù)，所以一直沒有引起人們的重視。

20世紀60年代，隨著植物生理學的快速發(fā)展，科學家們開始深入研究植物的睡眠運動，并提出了不少解釋理論。最初，解釋植物睡眠運動的最廣泛的理論是“月光理論”。提出這個論點的科學家認為，葉子的睡眠運動能使植物盡量少遭受月光的侵害。因為過多的月光照射，可能干擾植物正常的光周期機制，損害植物對晝夜變化的適應。然而，使人們感到迷惑不解的是，許多沒有光周期現(xiàn)象的熱帶植物同樣也會出現(xiàn)睡眠運動，這一點用“月光理論”是無法解釋的。

后來科學家又發(fā)現(xiàn)，有些植物的睡眠運動并不受溫度和光強度的控制，而是由葉柄基部一些細胞的膨壓變化引起的。如合歡樹、紅三葉草等，通過葉子在夜間的閉合，可以減少熱量的散失和水分的蒸發(fā)。尤其是合歡樹，它的葉子不僅在夜晚關閉，當遭遇大風大雨時，也會逐漸合攏，以防柔嫩的葉片受到暴風雨的摧殘。這種保護性的反應是對環(huán)境的一種適應。

科學家們提出一個又一個觀點，但都未能有一個圓滿的解釋。正當科學家們感到困惑的時候，美國科學家恩瑞特在進行了一系列有趣的實驗后提出了一個新的解釋。他用一根靈敏的溫度探測針在夜間測量多種植物葉片的溫度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，呈水平方向（不進行睡眠運動）的葉子溫度，總比垂直方向（進行睡眠運動）的葉子溫度要低l℃左右。恩瑞特認為，正是這僅僅1℃的微小差異，成了阻止或減緩葉子生長的重要因素。因此，在相同的環(huán)境中，能進行睡眠運動的植物生長速度較快，與其他不能進行睡眠運動的植物相比，它們具有更強的生存競爭能力。

隨著研究的深入，科學家還發(fā)現(xiàn)了關于植物睡眠的有意思的事：植物竟與人一樣有午睡的習慣。小麥、甘薯、大豆、毛竹甚至樹木，眾多的植物都會午睡。原來，植物的午睡是指中午大約11時至下午2時，葉子的氣孔關閉，光合作用明顯降低這一現(xiàn)象?？茖W家認為，植物午睡主要是由于大氣環(huán)境的干燥和火熱引起的，午睡是植物在長期進化過程中形成的一種抵抗干旱的本能，為的是減少水分散失，以便在不良環(huán)境下生存。

由于光合作用降低，午睡會使農(nóng)作物減產(chǎn)三分之一甚至更多。為了提高農(nóng)作物產(chǎn)量，科學家們已把減輕甚至避免植物午睡作為一個重大課題來研究。

我國科研人員發(fā)現(xiàn)，用噴霧方法增加田間空氣濕度可以減輕小麥午睡現(xiàn)象。實驗結(jié)果是，小麥的穗重和粒重都明顯增加，產(chǎn)量明顯提高。但目前噴霧減輕植物午睡的方法要在大面積耕地上應用還有不少困難。隨著科學技術的迅速發(fā)展，將來人們也許會創(chuàng)造出良好的環(huán)境，讓植物中午也能高效率地工作。