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《植物的睡眠》延伸知識(shí)

時(shí)間:2023-11-09 12:25:45 錕宇 植物知識(shí) 我要投稿
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《植物的睡眠》延伸知識(shí)

  植物睡眠是植物學(xué)術(shù)語(yǔ)。植物也需要睡眠,例如有一種叫紅三葉草的豆科植物,在陽(yáng)光下,人們看到的是它的每個(gè)葉柄上的三片小吐都展開在空中。夜幕降臨時(shí),三片小葉就折迭在一起而垂下頭來(lái)開始睡眠。這就是植物睡眠的典型現(xiàn)象。下面小編給大家?guī)?lái)《植物的睡眠》延伸知識(shí)。

《植物的睡眠》延伸知識(shí)

  植物的睡眠

  人在學(xué)習(xí)和勞動(dòng)了一天之后累了,晚上便上床休息,接著就閉起眼睛睡眠。

  貓狗是躺下來(lái)睡覺(jué)的,鳥往往是棲在樹枝上,膨起羽毛,縮著腦袋做起夢(mèng)來(lái)。魚呢?只是在水中靜止不動(dòng),而鰓還在有規(guī)律的一開一合,其實(shí)這時(shí)它已睡著了。

  科學(xué)家說(shuō),植物也需要睡眠。

  有種小草叫紅三葉草,只要天一黑,它就睡了。在陽(yáng)光下,它的每個(gè)葉柄上的三片小葉都展開在空中,可晚上卻只有一種樣子:三片小葉折疊在一起,垂下了頭。像紅三葉草的葉子每逢晚上(或在黑暗中)有閉合的現(xiàn)象,一些植物工作者稱之為“睡眠運(yùn)動(dòng)”。

  植物的葉子會(huì)睡,植物的花也會(huì)睡,夜晚,蒲公英的小花向上豎起閉合,胡蘿卜的花向下垂頭,都表明它們已經(jīng)進(jìn)入夢(mèng)鄉(xiāng)。不過(guò),晚香玉和“夜開花”等植物是在夜晚怒放的,因?yàn)椤白鲆拱唷,所以該在白天睡眠?/p>

  植物的睡眠于光線明暗,溫度高低和空氣干濕度有關(guān)。

  科學(xué)家對(duì)植物的睡眠現(xiàn)象進(jìn)行過(guò)研究,認(rèn)為植物之所以要睡眠,大概有以下幾個(gè)原因:

  一是晚上比白天冷,夜晚閉合葉子和花朵,可以避免寒露和霜凍的侵襲。二是閉合可以減少水分的蒸發(fā),有保持適當(dāng)溫度的作用。三是熱帶植物的葉子往往在白天閉合,也是為了減少葉面水份的蒸發(fā)。四是夜晚開花的植物白天睡眠,有防止水分和體溫過(guò)多散發(fā)及防止昆蟲搗亂的作用。此外還有鉀離子濃度改變及生物鐘控制等等解釋。

  總而言之,植物睡眠與人和動(dòng)物睡眠一樣,都是一種自我保護(hù)的本領(lǐng),是為了自身的更好生存和發(fā)展。

  這不僅僅是一個(gè)有趣的自然現(xiàn)象,它其中還包含有許多未解的科學(xué)之謎。平時(shí),人和動(dòng)物都要睡覺(jué),而植物也是需要睡眠的,只是在睡眠的方式上有所不同而已。并且還有一些植物像人和動(dòng)物一樣,有的睡覺(jué)多有的睡覺(jué)少。

  花生是其中一種愛(ài)“睡覺(jué)”的植物,它的葉子如同人的眼睛一樣,在傍晚時(shí),它開始慢慢閉“眼”睡覺(jué)。還有常見(jiàn)的合歡樹,它的葉子由許多羽片組成,在白天時(shí),葉片平坦而舒展地打開,但是到夜幕降臨時(shí),合歡樹的小葉片就像被碰過(guò)的含羞草,成雙成對(duì)地折合關(guān)閉。植物的葉子對(duì)睡眠也有要求,嬌柔且艷麗的花朵也需要睡覺(jué)。比如在水面生長(zhǎng)的睡蓮花,每當(dāng)太陽(yáng)升起之時(shí),它那美麗的花瓣就慢慢舒展開來(lái),似乎剛從夢(mèng)境中蘇醒,但是當(dāng)太陽(yáng)西下時(shí),它又閉攏花瓣,重新進(jìn)入睡眠狀態(tài)。正是由于它“晝醒晚睡”的規(guī)律性特別明顯,因而得此“睡蓮”的美名[1]。

  花兒要睡覺(jué),葉片也會(huì)睡眠,而且它們還有一定的睡眠姿勢(shì)呢!豆科植物的羽狀復(fù)葉上的小葉片能夠晝開夜合。例如有一種叫紅三葉草(也叫紅花苜蓿)的豆科植物小草,在陽(yáng)光下,人們看到的是它的每個(gè)葉柄上的三片小吐都展開在空中。

  夜幕降臨時(shí),三片小葉就折迭在一起而垂下頭來(lái)開始睡眠。這就是植物睡眠的典型現(xiàn)象。這種晝開夜合的變化在近似24小時(shí)的周期中反復(fù)發(fā)生,即使在完全黑暗中也仍然照樣進(jìn)行。植物學(xué)家稱這種現(xiàn)象為就眠運(yùn)動(dòng)。植物體內(nèi)的生物鐘最早就是從這種現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的。

  發(fā)現(xiàn)

  科學(xué)家們圍繞著這個(gè)問(wèn)題,展開了廣泛的研究。最早發(fā)現(xiàn)植物睡眠運(yùn)動(dòng)的人,是英國(guó)著名的生物學(xué)家達(dá)爾文。100多年前,他在研究植物生長(zhǎng)行為的過(guò)程中,曾對(duì)69種植物的夜間活動(dòng)進(jìn)行了長(zhǎng)期觀察,發(fā)現(xiàn)一些積滿露水的葉片,因?yàn)槌惺艿剿榈闹亓慷\(yùn)動(dòng)不便,往往比其他能自由運(yùn)動(dòng)的葉片容易受傷。后來(lái)他又用人為的方法把葉片固定住,也得到相類似的結(jié)果。達(dá)爾文雖然無(wú)法直接測(cè)量葉片的溫度,但他斷定,葉片的睡眠運(yùn)動(dòng)對(duì)植物生長(zhǎng)極有好處,也許主要是為了保護(hù)葉片抵御夜晚的寒冷。達(dá)爾文的說(shuō)法似乎有一定道理,但缺乏足夠的證據(jù),所以一直沒(méi)有引起人們的重視。20世紀(jì)60年代,隨著植物生理學(xué)的高速發(fā)展,科學(xué)家們開始深入研究植物的睡眠運(yùn)動(dòng),并提出了不少解釋理論。

  月光理論:

  最初,解釋植物睡眠運(yùn)動(dòng)的最廣泛的理論是“月光理論”。提出這個(gè)論點(diǎn)的科學(xué)家認(rèn)為,葉子的睡眠運(yùn)動(dòng)能使植物盡量少地遭受月光的侵害。因?yàn)檫^(guò)多的月光照射,可能干擾植物正常的光周期感官機(jī)制,損害植物對(duì)晝夜變化的適應(yīng)。然而,使人們感到迷惑不解的是,為什么許多沒(méi)有光周期現(xiàn)象的熱帶植物,同樣也會(huì)出現(xiàn)睡眠運(yùn)動(dòng),這一點(diǎn)用“月光理論”是無(wú)法解釋的。

  保護(hù)反應(yīng):

  科學(xué)家又發(fā)現(xiàn),有些植物的睡眠運(yùn)動(dòng)并不受溫度和光強(qiáng)度的控制,而是由于葉柄基部中一些細(xì)胞的膨壓變化引起的。如合歡樹、酢漿草、紅三葉草等,通過(guò)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,葉子不僅僅在夜晚關(guān)閉睡眠,當(dāng)遭遇大風(fēng)大雨時(shí),也會(huì)逐漸合攏,以防柔嫩的葉片受到暴風(fēng)雨的摧殘。這種保護(hù)性的反應(yīng)是對(duì)環(huán)境的一種適應(yīng)。

  溫度:

  科學(xué)家們提出一個(gè)又一個(gè)觀點(diǎn),但都未能有一個(gè)圓滿的解釋依據(jù)。正當(dāng)科學(xué)家們感到困惑的時(shí)候,美國(guó)科學(xué)家恩瑞特在進(jìn)行了一系列有趣的實(shí)驗(yàn)后提出了一個(gè)新的解釋。他用一根靈敏的溫度探測(cè)針在夜間測(cè)量多種植物葉片的溫度,結(jié)果發(fā)現(xiàn),呈水平方向(不進(jìn)行睡眠運(yùn)動(dòng))的葉子溫度,總比垂直方向(進(jìn)行睡眠運(yùn)動(dòng))的葉子溫度要低l℃左右。恩瑞特認(rèn)為,正是這僅僅1℃的微小溫度差異,已成為阻止或減緩葉子生長(zhǎng)的重要因素。因此,在相同的環(huán)境中,能進(jìn)行睡眠運(yùn)動(dòng)的植物生長(zhǎng)速度較快,與其他不能進(jìn)行睡眠運(yùn)動(dòng)的植物相比,它們具有更強(qiáng)的生存競(jìng)爭(zhēng)能力。

  午睡:

  隨著研究的深入,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了植物睡眠的有意思的事棗植物竟與人一樣也有午睡的習(xí)慣。原來(lái),植物的午睡是指中午大約11時(shí)至下午2時(shí),葉子的氣孔關(guān)閉,光合作用明顯降低這一現(xiàn)象?茖W(xué)家認(rèn)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(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的一種抗衡干旱的本能,為的是減少水分散失,以便在不良環(huán)境下生存。

  原因:

  一是夜晚比白天冷,夜晚閉合葉子和花朵,可以避免寒露和霜凍的侵襲。二是閉合可減少水分的蒸發(fā),有保持適當(dāng)濕度的作用。三是熱帶植物的葉子往往在白天閉合,也是為了減少葉面水份的蒸發(fā)。四是夜晚開花的植物白天睡眠,有防止水份和體溫過(guò)多散發(fā)及防止昆蟲搗亂的作用。此外還有鉀離子濃度改變及生物鐘控制等等的解釋。

  總而言之,植物睡眠與人和動(dòng)物睡眠一樣,都是一種自我保護(hù)本領(lǐng),是為了自身的更好生存和發(fā)展。

  會(huì)睡眠的不只是紅三葉草的葉子,只要留心觀察,人們到處可以看到葉子的睡眠。夏天的傍晚,合歡樹那無(wú)數(shù)小羽片就成對(duì)成對(duì)的閉合,然后低下頭來(lái),含羞草的小葉閉合后也會(huì)低下頭來(lái),這些現(xiàn)象告訴人們,葉兒瞌睡,夜幕降臨了。

  不僅植物的葉子有睡眠要求,就連嬌柔艷美的花朵也要睡眠。例如,在水面上綻放的睡蓮花,每當(dāng)旭日東升之際,它那美麗的花瓣就慢慢舒展開來(lái),似乎剛從酣睡中蘇醒,而當(dāng)夕陽(yáng)西下時(shí),它又閉攏花瓣,重新進(jìn)入睡眠狀態(tài)。由于它這種“晝醒晚睡”的規(guī)律性特別明顯,因此人們就給它起名叫睡蓮。植物不僅要睡眠,睡眠的姿勢(shì)還不盡相同呢!如落花生的葉片閉合后是向上舉,而紅三葉草的葉片閉合后卻垂向地面。

  植物睡眠

  植物的這種有趣現(xiàn)象,很早就引起了科學(xué)家們的注意。英國(guó)著名的生物學(xué)家達(dá)爾文早在100多年前經(jīng)過(guò)研究就發(fā)現(xiàn),一些因外力阻礙(如葉片上積聚的露水)而不能自動(dòng)運(yùn)動(dòng)的葉片,更易遭受凍害或寒害,他斷言,植物葉片的下垂或豎立,具有保護(hù)葉片免受凍害的作用。

  科學(xué)家用一種靈敏的“熱探測(cè)器”對(duì)一些豆科植物葉片的溫度做了測(cè)量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,葉片位于水平方向的溫度,總比葉片位于垂直方向的溫度低1℃,盡管兩者的溫度差別很小,但還是證實(shí)了達(dá)爾文最早的觀點(diǎn)。又經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)和研究,許多學(xué)者認(rèn)為,可能正是這僅僅降低1℃的寒冷會(huì)阻止或減緩葉的生長(zhǎng)。在相同的環(huán)境中,具有睡眠運(yùn)動(dòng)的植物生長(zhǎng)速度較快,并比不進(jìn)行睡眠活動(dòng)的植物具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)性,這也是植物長(zhǎng)期以來(lái)適應(yīng)晝夜溫差變化而形成的一種遺傳性特征。

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