呜莎解读：植物知道生命的答案-07
今天，我们继续来读《植物知道生命的答案》这本书。
上回咱们说到，植物的光周期现象很快就被花农们熟练掌握，成为一种控制开花时间的重要的园艺技术。这也是人类20世纪在园艺领域最重要的技术突破。从此，我们人类就开始过上了被鲜花围绕的幸福生活。
但是，科学家们是心有不甘的。科学家从来都不会满足于能够做到什么，他们必须要知道为什么。
科学圈儿里有个段子。说上帝在观察地球的时候发现，有一帮人总是在努力的研究，想要知道世界的规律。这帮人非常的辛苦，废寝忘食。上帝看着看着就感动了，于是就随手把自己创造万物的公式写在一张小纸条上，然后把纸条仍在一位科学家的实验台上。这位拿到公式的科学家把参数带到公式里一计算，发现这个公式实在是太神了，什么都能预测出来，于是就给这个公式起名叫做上帝公式。上帝很高兴，心想这帮人得到这个公式之后应该不用再费劲搞研究了吧。结果呢，这帮科学家从得到公式的这一天起，研究的更起劲儿了。因为他们太想知道公式里每一个参数的意义了。
科学家这种生物，他们的好奇心是永远不会被满足的，否则他们就不叫科学家了。所以，对于光周期这件事儿，当花农们心满意足的去控制各种植物的花期的时候，科学家还在继续他们的实验。
大家还记得最早发现并解决马里兰猛犸开花问题的两位科学家吧。对，这两个名字分别是怀特曼·加纳和哈利·哈拉德。这两位科学家所在的美国农业部实验室专门为研究光周期现象而设立了专门的项目组。
1950年，项目组里有另一位科学家，也叫哈利，不过他的姓跟发现光周期那位不一样。发现光周期那位叫做哈利·哈拉德，这位叫做哈利·博斯维克。这个博斯维克发现，植物是利用红色光来测量夜晚的长度的。
博斯维克尝试用各种颜色的光在夜晚照射植物，他发现几秒钟的红光就可以控制植物开花。但是照射蓝光或者绿光长达几十分钟却毫无效果。于是，对于光周期的研究被推进到了光谱的级别。
随着实验的深入，博斯维克又有了新的发现，他发现远红光可以消除掉红光对植物的光周期效应。
我们先说说，远红光是一种什么东西吧。一提到远红光，很多花友可能都想到了红外线。事实上远红光并不是红外线，我们人眼是看不到红外线的，但是远红光依然是可见光的一部分，我们人眼是可以看到的。
红光的波长是620纳米到760纳米的这一频段的光波。波长比760纳米更长的光波叫做红外线，红外线咱们人眼是看不到的。而远红光则是红色光中波长比较长的这一段，差不多是从730纳米到760纳米之间的这一段。
波斯维克发现，在半夜的时候给植物照射几秒钟的红色光，植物对于连续黑夜的测量就会被打断。换句话说，植物会以为天亮了，咱们早晨看日出的时候，太阳刚升起来的时候，因为穿过的大气比较厚，所以红光是先透过来的光线。植物就是通过红色光来判断早晨的到来的。
如果几秒钟后红光灭掉的话，那么植物就会重新开始计算黑夜的长度。也就是说，被红光打断的植物，会误以为这是第二天的晚上了，所以夜晚的长度必须重新计算了。
那么远红光是怎么回事儿呢？博斯维克发现，如果在红色光照射之后，再立即给它们照射远红光，那么这些植物就表现为没有照射过红光一样了。也就是说，这些照射红光之后再照一下远红光的植物，它们感知到的黑夜又变成连续的了。
举个例子来说，一株鸢尾，我们给它：
照射一次红光，开花。
照射一次红光一次远红光，不开花。
照射一次红光一次远红光再照一次红光，开花。
照射一次红光一次远红光，再一次红光，再一次远红光，不开花。
这个事情就变得非常奇怪了，这就好像植物体内有一个开关一样，照射红光的时候，开关就被扳到开花一边，照射远红光的时候，开关就被扳到不开花的一边。只要你来来回回扳开关扳得足够快，那么最后开关所在的位置，就代表了最终的结果。
如果开关这个比喻你还是觉得不好理解，那也可以这么说，就是当连续照射不同颜色的光线时，植物只会记住它看到的最后一种颜色。
从道理上，我们可以简单的这样理解，红光代表着清晨，而远红光代表着黄昏。看到清晨的植物会让自己醒过来，看到黄昏的植物会让自己开始睡觉并计算黑夜的长度。如果频繁的看到清晨和黄昏呢？这显然是一个违背常识的情况，植物虽然演化了数亿年也绝对想不到人类会变态到把清晨和黄昏的特征在几秒钟内反复的呈现到自己的眼前。这实在是太变态了。不过植物们还是顺利的应对了这种突发状况，它们选择了记住最后的光线是清晨还是黄昏，然后忽略掉前面那些快速交替的闪光。
如果红光照射之后，过一会儿再照射远红光就不管用了，因为这时候植物已经中断了对于黑夜长度的计算，如果这时候再点亮远红光的话，植物仅仅会认为新的一天结束了而已。这样的话，短日照的植物依然会选择开花。
这时候，虽然植物学家已经明白植物为什么会有这样的行为，但是当时仍然并不清楚在植物生理学的层面上，它们是如何做到这些的。
1961年，这时候距离波斯维克的远红光实验又过去了11年的时间。另一位分子生物学家瓦伦·巴特勒发现了红光效应和远红光效应的生物学原理。
红光效应和远红光效应是植物体内的一种叫做光敏色素的受体引发的。光敏色素确实就像是一个开关，可以激活或者关闭。红光照射后，光敏色素就被激活了，激活后的光敏色素会处于一种等待被远红光关闭的状态。而远红光将其关闭后，光敏色素则再次改变成等待被红光激活的状态。大自然真的是非常神奇，在实验中，植物对光的感知看起来像是被一个开关所控制，结果在微观尺度上观察，还真的就有一个精密的化学开关在起着作用。
在自然界中，任何植物的一天都是从一束红光开始，到一束远红光结束，没有例外，至少在它们称为人类的宠物之前是没有例外的。植物用这种方法就可以把黑夜和白天区分开来。很多植物白天做的事情与夜晚做的事情是完全不同的。比如说很多生长在干旱地区的植物，白天会避免开启气孔，减少水分散失，而夜晚则会打开气孔，吸收二氧化碳，供白天光合作用来使用。如果没有对白天和夜晚的感知能力，它们就无法做到这些。
前面咱们说到过达尔文父子做的向光性实验。在向光性实验里面，植物是用茎尖儿部位来观察光线射来的方向的。但是科学家发现，植物并不会用茎尖部位来感知白天的夜晚，植物用来感知白天和黑夜的部位是叶子。那些叶子已经特化成尖刺或者绒毛的仙人掌科植物则用茎部来感知白天和夜晚。
特别神奇的是，只要在黑夜里用红光照亮植物的1片叶子，甚至一片叶子上的一小部分，就能让植物从睡眠中醒来。就好像这片叶子会吹响起床号，然后逐渐叫醒其他的叶子一样。事实上，实验也确实证明了这一点，被首先唤醒的叶子中的光敏色素确实会发出化学信号，随后，化学信号会在整株植物体内散播开来，然后植物就被唤醒了。
我知道，肯定有一些很皮的花友会问，如果给一个叶片照射红光，另一个叶片照射远红光会怎样呢？哈哈，这样的实验，比我们皮的多的科学家当然不会放过，确实有很多科学家做过这样的实验。当一部分叶子被红光唤醒，而另一部分叶子被远红光催眠时，植物体内的化学信号就会处于一种紊乱的状态。最后会是什么情况，这要看那种化学信号会占优势了。我相信爱花人士一定不想看到变态的科学家们虐花的故事，所以知道原理之后，这类猜得到结果的奇怪的实验我们就不细讲了。
光周期现象，并不是植物特有的现象。毕竟，地球上所有的生命都有共同的祖先。如果你出国去过地球背面的那些国家的话，一定懂得倒时差的痛苦，时差问题，其实就是光周期效应给我们人类带来的困扰了。所以如果想要减少时差带来的困扰，关键并不是睡觉，而是晒太阳。为啥有的小伙伴儿晚上看手机容易导致失眠？这也是因为手机发出的光线让你的身体认为现在是白天而造成的。
好啦，今天咱们就说到这儿啦，明天见。