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和葉子對視的日子

或許你和你家的貓都愛吃魚,或許你的同桌和樹上的麻雀一樣吵,但是你很難發現植物和人類的共同點。就連動物分類學,也在最開始就將動物和植物冷冰冰地分開了。

但是耶魯大學的科學家有了一個小發現。他們發現植物和人的體內有一組基因很相似,而這組基因無論在植物體內還是在人體中,都是用來調節個體對光的反應的。

這個發現讓大家突然察覺,也許植物和我們一樣,會看,會聽,會感受。

在讀本文之前,你可能從不知道你家的綠植是個多麼敏感的小傢伙。雖然你不可能指望早晨一覺醒來,你養的綠植對你說「早上好」,但是它確實在監視著屋子裡的一切:它知道你是不是陪在它身邊,知道你是不是又穿上了那件藍色外套,知道自己什麼時候被搬來搬去換了位置。

有藍光,快抓住它!

你一定聽說過達爾文,他在完成科學巨著《物種起源》後沒有閑著,轉而投身植物實驗。他對植物會向有陽光的方向生長這一現象非常感興趣。經過多次試驗,他發現植物只對藍光著迷,對其他顏色「視而不見」。

陽光的顏色

把所有顏色的顏料混在一起,你將得到一份黑色的顏料,如果把所有顏色的光混在一起,我們得到的卻可能是無色的光——比如陽光。

稜鏡能把混在一起光分離出來,這時,我們就能清晰地看到組成陽光的光的顏色,裡面當然包含讓植物們「欲罷不能」的藍光。

植物的眼睛長在哪裡呢?達爾文做了一項非常著名的實驗,他遮住、切掉了幾株植物胚芽不同的位置,讓它們在同一光源下生長,查看在不同位置帶上「眼罩」的植物誰「瞎」了。「瞎」了的那株植物,便是被正確遮住了「眼睛」的那一株。

實驗前,4株植物胚芽都處在黑暗中,黯然地垂直生長。然後,它們被……

第1株胚芽沒有被做任何處理,當見到陽光時,它毫不客氣地向太陽歪起了腦袋。

第2株胚芽被切去了莖尖,面對陽光,它呆若木雞。

第3株胚芽在莖尖處被帶上了「大兵頭盔」,它對陽光依然冷漠。

第4株胚芽被「穿上了衣服」,莖尖暴露,它依然會向陽光生長,顯然沒有被「蒙蔽雙眼」。

1880年,達爾文父子發表論文,公示了他們的實驗結果,這便是植物最初始的「視覺」研究成果。當然,達爾文非常謹慎,他只論證了植物長在莖尖的「眼睛」可以控制植物的向光性,並沒有確定植物的感光系統只在莖尖。之後的科學研究也發現,植物可不只有一雙眼睛。

有紅光,快起床!

達爾文的論文發表之後不久,就有農場主發現,自己種在室內和室外的同一種植物會在不同的日期子里開花。室外的植物似乎能更清楚地觀察到大自然中的氣候變化,從而判斷自己什麼時候該開花了。

科學家找來一些在日照時間較長的日子才會開花的植物來做實驗。他們在其他條件適宜,但日照時間還較短的日子裡半夜亮起燈,這些植物便會以為日照充足,開出花來。

神奇的是,科學家將晚上的日照時間縮短到只有幾分鐘,這些植物還是「被騙」。這說明,這些植物判斷是否該開花,可能並不是依據自己一天曬了多少太陽,而是這一天自己在黑暗中連續「睡」了多久。

通過進一步鑽牛角尖,科學家發現,能把植物從「睡夢」中「叫醒」的是紅光。其他顏色的光就算通宵閃耀,植物們還是「呼呼大睡」,不會開花。

花農們掌握了這一技巧後,就開始對植物們展開赤裸裸的長期「詐騙」。他們用這種方法將花朵的花期延後或者提前,方便運輸和獲益。

出於嚴謹性,科學家們再次使用了達爾文當年的實驗方法,來確認植物「眼睛」的位置,這一次的實驗結果卻截然不同。

負責「偵查」光照周期的「眼睛」並不在植物的莖或莖尖,而是在每一片葉子上。而且,就算遮住所有葉子,只留下一片葉子能感受光照,這株植物也能做出反應。葉子們的協作方式簡直就像警惕的貓鼬一樣。

比紅光更「遠」的光

當太陽西沉之時,天空中會出現一種不易被察覺的光——紅外光,這種光對植物來說就像是科幻電影《黑衣人》中的記憶消除筆。當黑衣人要消除某些人的記憶時,就會讓記憶消除筆閃光,看到這種閃光的人就會忘記之前的事情。

紅外光會讓植物忘記什麼?通過實驗,科學家發現,那些在夜晚被紅光「叫醒」的植物,如果馬上又被紅外光照射,就會「失憶」。它們會忘記自己曾經見到過紅光,從而再次「呼呼大睡」,不再開花。但如果紅光—紅外光—紅光這樣照射,植物又會開花。無論是紅光,還是紅外光,它們想對植物起作用,都只需要亮起幾秒而已。

看來,植物們的作息時間雖然被調皮的科學家各種打亂,但它們始終都會牢記最後見到的那種光。

當然,植物能「看到」的光絕不止這幾種,為了生存,每一種生物都進化出了對世界明察秋毫的本領。植物不止有「眼睛」,它們還有能對氣味做出反應的「鼻子」,對觸碰做出反應的「皮膚」,它們還有自己的「婚姻方式」,自己的「養兒育女」絕招。只是它們的外形和交流方式和我們相去甚遠,我們很難理解它們,然而科學,為我們建立了跨越物種的溝通橋樑。


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