植物“犯困”,即植物睡眠,在植物生理學(xué)中被稱為睡眠運(yùn)動.它既是一種有趣的自然現(xiàn)象,也是一個科學(xué)家數(shù)十年來積極探索但還未解開的科學(xué)之謎.
每逢晴朗的夜晚,我們只要細(xì)心觀察就會發(fā)現(xiàn),一些植物發(fā)生了奇妙的變化.花生就是一種愛“犯困”的植物,它的葉子從傍晚開始,便慢慢地向上關(guān)閉,表示要睡覺了.常見的合歡樹,它的葉子由許多小羽片組合而成,在白天舒展又平坦,夜幕降臨時,那無數(shù)小羽片就成雙成對地折合關(guān)閉,就好像被手碰過的含羞草.以上所舉僅是一些常見的例子,事實上,會睡覺的植物還有很多很多,如酢漿草、白屈菜、羊角豆等.
不僅植物的葉子有睡眠要求,嬌嫩艷麗的花朵似乎更需要睡眠.比如生長在水面的睡蓮花,每當(dāng)旭日東升,那美麗的花瓣就會慢慢舒展開來,似乎正從甜蜜的睡夢中蘇醒過來,而當(dāng)夕陽西下時,它便閉攏花瓣重新進(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,故而獲得了“睡蓮”的芳名.另外,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；胡蘿卜花則垂下來,恰似一個正在打瞌睡的小老頭……植物的睡眠運(yùn)動會給它帶來什么好處呢?為了揭開這個謎底,科學(xué)家們進(jìn)行了難以數(shù)計的研究與實驗.
最初,解釋植物睡眠運(yùn)動最廣泛的理論是“月光理論”.提出這個論點(diǎn)的科學(xué)家認(rèn)為,葉子的睡眠運(yùn)動能使植物盡可能避免遭受月光的侵害.因為過多的月光照射,可能干擾植物正常的光周期感官機(jī)制,損害植物對晝夜變化的適應(yīng).然而,使人們迷惑不解的是,為什么許多沒有光周期現(xiàn)象的熱帶植物同樣也會“犯困”?這一點(diǎn)用“月光理論”是無法解釋清楚的.
后來科學(xué)家又發(fā)現(xiàn),有些植物的睡眠運(yùn)動并不受溫度和光強(qiáng)度的控制,而是由于葉柄基部中一些細(xì)胞的膨脹變化引起的.如合歡樹、酢漿草、紅三葉草等,通過葉子在夜間的閉合,以減少熱量的散失和水分的蒸發(fā).尤其是合歡樹,葉子不僅僅在夜間關(guān)閉、睡眠,當(dāng)遭遇大風(fēng)大雨時也會逐漸合攏,以防柔嫩的葉片受到摧殘.這種保護(hù)性的反應(yīng)是對環(huán)境的一種適應(yīng).
美國科學(xué)家恩瑞特在進(jìn)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(jìn)行睡眠運(yùn)動）的葉子的溫度,總比垂直方向（進(jìn)行睡眠運(yùn)動）的葉子的溫度要低1℃左右.恩瑞特認(rèn)為,正是這僅僅1℃的微小差異,成為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(jìn)行睡眠運(yùn)動的植物生長速度較快,與不能進(jìn)行睡眠運(yùn)動的植物相比具有更強(qiáng)的生存競爭能力.
隨著研究的深入,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)了一個有關(guān)植物睡眠的有意思的現(xiàn)象：植物竟像人一樣也有午睡的習(xí)慣.植物午睡的時間,大約在中午11時至下午2時.此時,葉子的氣孔關(guān)閉,光合作用明顯降低.為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象?科學(xué)家認(rèn)為,植物午睡主要是由于大氣環(huán)境的干燥、炎熱引起的.午睡是植物在長期進(jìn)化過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)境中生存下來.