呜莎解读：植物知道生命的答案-04
今天，我们继续来读《植物知道生命的答案》这本书。
达尔文这个名字在中国是无人不知无人不晓的。我们说到达尔文的时候，总是捎带脚的要提一提他的巨著《物种起源》，这本书与达尔文这位伟大的科学家在中国总是成对的出现的。
不过今天我们要说的事情，是达尔文作为一名伟大的植物学家所做的贡献。在出版了《物种起源》这本巨著之后，达尔文差不多用了20年的时间，一直在研究植物。这其实并不是因为植物对达尔文有什么特殊的吸引力，他是一位兴趣广博的科学家，对于自然界的一切都感兴趣。达尔文在这60年里对植物有如此多的关注，是因为这段时间他的身体状况不太理想，没办法出门远行。所以他家院子里的家禽家畜和花园里的植物就成了他最主要的研究对象。
达尔文的最后一本著作叫做《植物的运动力》，虽然我们的大多数人都没有读过这本书，但是我相信，这本书里面的最重要的一个实验，是每个人都知道的，那就是历史上最重要的一个植物实验：植物向光性实验。
达尔文发现，几乎所有的植物都有向着光的方向发生弯曲的特点。如果我们把花儿养在窗台上，用不了几天，花儿们就会默默的转向窗户的方向。我们把它们转向180度，让花儿们朝向室内，没过几天，这些花儿就又转向窗口了。
1864年，有一位和达尔文同一时代的科学家，名叫尤里乌斯·冯·萨克斯，他发现蓝光是诱发植物产生向光性的主要颜色。至于其他颜色的光线，对于植物的向光性弯曲几乎就起不到什么作用了。但是，当时的人们并不知道，植物是如何知道光线照射的方向的。
为了揭示植物向光性弯曲产生的机理，达尔文父子设计了一个很简单的实验。
在实验中，达尔文父子选择了金丝雀虉草这种全世界都非常常见的禾本科小草作为研究对象。他们先让一盆金丝雀虉草在一间全黑的房间里生长几天。这么做的目的，就是为了排除掉原来的生长环境给小草带来的干扰。
几天之后，他们在距离花盆12英尺的地方点燃一盏很小的煤气灯。这个小煤气灯是非常昏暗的，昏暗到这一点点光亮并不能照亮12英尺以外的金丝雀虉草小苗，达尔文父子根本看不见黑暗中的小苗。这样的亮度也不足以看清铅笔在纸上画出的线条。
就是如此昏暗的灯光，却让金丝雀虉草很快的产生了向光性的反应。仅仅过了3个小时的时间，金丝雀虉草就明显的向着昏暗的灯光弯过去了。
其实，禾本科的金丝雀虉草并不是最敏感的实验对象。如果大家在自己的家里用豆芽这样的植物重复这个实验的话，你们会发现，其实豆芽的反应比金丝雀虉草要敏感得多。
达尔文父子对于金丝雀虉草的快速反应感到非常的惊奇，他们反复重复这个实验，发现所有的幼苗都在差不多茎尖下面大约一英寸，也就是2.5厘米左右的地方发生弯曲。当然这个弯曲点对于不同的植物来说是不一样的，如果我们使用的是豆芽来做这个实验，那么弯曲的点距离茎尖也就更近一些。
于是达尔文父子就设计了那个现在已经被我们奉为经典的著名实验。他们用5株幼苗来进行实验。第一株幼苗没有做任何的处理，当作对照组来使用。第二株幼苗切掉了茎尖。第三株幼苗用不透光的小帽子罩住茎尖。第四株用透明的玻璃帽子罩住茎尖。第五株用一个不透光的管子套住除了茎尖以外的其他部分。
这个实验的结果其实大家都知道了。被不透光的小帽子罩住的幼苗失明了，变得不会发生弯曲。切掉茎尖的小苗也失明了，也不会弯曲。剩下的三株幼苗的弯曲行为没有受影响。
这个实验非常有趣的地方是，那个带着不透光的小帽子的幼苗，虽然全身大部分的组织都暴露在光线中，但它却没办法对光线做出反应。这个结果太让人惊讶了，就好像一名被戴上了黑色头套的人一样，幼苗在被戴上头套之后也会看不见东西。就好像它们真的在茎尖的位置长着眼睛一样。如果植物真的有眼睛的话，而且我们已经确定了他们的眼睛的位置，那么植物的眼睛到底长什么样子呢？
另外一个让人感觉奇怪的事情就是植物的信息传递。既然它们的“眼睛”长在茎尖上，而弯曲的地方却在茎尖下方2.5厘米的地方，那么它们又是如何传递这些信息，让植物做出运动反应的呢？
当然，在达尔文的时代，还没有分子生物学这回事儿。那时候的人们，还只是不停的对自然界中的物种进行收集和分类而已。达尔文父子只是通过实验找到了植物发生向光性反应的规律，但并没有解释其中的原理。
直到1910年，丹麦科学家鲍森·詹森升级了达尔文的向光性实验。他把燕麦幼苗的茎尖部分给切除掉了。当然，切除茎尖之后，燕麦幼苗就没有向光性的反应了，这一点与达尔文的实验是完全一致的。然后，鲍森·詹森在切掉茎尖的燕麦苗的伤口上，放了一小片琼脂片，然后再把切下来的茎尖放在琼脂片上面。这时候他发现，燕麦的幼苗又开始有向光性的反应了。
这说明，茎尖组织发出的让茎部弯曲的信号，是可以透过琼脂片传递过去的。
鲍森·詹森的这个实验，一下子就启发了很多想要研究这个问题的科学家。一时间很多科学家就开始用各种植物的幼苗做各种奇奇怪怪的实验。
果然，这件事情到了1914就有了突破。一位叫做拜耳的化学家发现，如果把切下来的燕麦小苗的茎尖放回到茎部，消失的向光性反应就重新出现了。如果茎尖放回茎部的时候有一点点的错位，那么即使小苗没有受到单侧光的照射，也会发生弯曲的现象。于是拜耳得出结论：一定是茎尖产生了某些化学物质影响了植物的生长。
1928年，化学家温特把切下来的燕麦茎尖放在琼脂块上一段时间，然后再将这些琼脂块沾到切掉茎尖的燕麦小苗上，他发现那些小苗如同被安上了茎尖一样，产生了向光性反应。温特猜想那些由茎尖产生的化学物质一定是被琼脂吸收了，然后在安放到小苗身上时，又被重新释放出来。温特后来又继续做了一系列的实验，才算是证明了生长素的存在。
直到1931年，人们才真正的从植物中分离出吲哚乙酸这种物质，这也是我们发现的第一种植物生长素。这时候，距离达尔文父子的实验，差不多已经过去70年的时间了。
植物没有动物一样的神经系统，但是它们有同样复杂而且精密的手段在体内传递各种信息。生长素就是一种重要的信息载体。它将茎尖感知到的光信号传递给茎部，让植物能够做出朝向阳光获取更多能量的反应。
不过，植物真的是只有茎尖才能看到光线，而其他位置都不能吗？当然不是。植物的其他部分也能看到光，只不过不同部位的功能不一样罢了。明天咱们接着说。