呜莎解读：植物知道生命的答案-24
今天是元宵佳节，先祝大家元宵节快乐。我们今天继续来读《植物知道生命的答案》这本书。今天是第24天。
如果把我们人类放在一个完全黑暗的屋子里，我说的是那种没有一丝光线，伸手不见五指的黑暗，每个人会做的第一件事情就是摸索。我们会把双手向前伸，然后慢慢的转着圈儿的挥动手臂，然后再缓慢的向前挪动脚步，我们会用这个姿势来探索一个全黑的世界。
植物也有类似的探索行为。比如说我们前面提到过的菟丝子，它们的藤蔓会一边生长，一边做着螺旋形的运动，如果中途闻到猎物的气味，它们就会朝着猎物的方向生长过去。即使是扑向猎物的这个过程，也并不是径直的，而是继续旋转着生长，直到攀缘上猎物的茎部。
爬山虎在寻找可供攀缘的物体时，做的动作与菟丝子是一样的，它们的茎尖长长的伸出去，做着螺旋形的运动，边旋转边伸长，直到它们抓到可供攀缘的东西为止。
你可能会觉得，那些藤蔓类的攀缘植物必须要抓到东西才能生长，所以它们的茎尖才会不停的挥舞摇晃。如果是那些自己可以直立生长的植物，应该没有这种转着圈儿生长的需求吧。
如果你这么想，那你就错了。达尔文们很早就注意到，所有的植物都不会老老实实的向上生长，虽然它们的茎尖做螺旋运动的幅度不同，但是的的确确都是在不停的做着螺旋形运动的。当达尔文的研究成果公开后，科学家们就把这个神奇的现象称之为植物的舞蹈。每一棵植物都会跳舞，这是它们天生的本领。
如果你喜欢抬杠，这时候一定会想要问一句，那些胖成球形的仙人球也跳舞吗？是的，它们也跳舞，只要你的测量精度足够高，你就会发现，它们的茎尖，也就是仙人球的顶部的生长轨迹其实也是摇摇摆摆的。
不过，植物的舞蹈太慢了，通过肉眼观察常常很难产生直观的印象。我建议大家去搜索一下植物延时摄影的视频，你就会清晰的观察到植物的这些舞蹈了。最早用延时摄影来拍摄植物跳舞的人叫做威尔海姆·普非佛教授，他用粗糙的黑白胶片拍摄了大量的植物照片，每隔几个小时就拍摄一张。虽然那个时代的摄影术粗糙无比，但影片中的植物摇摇摆摆的舞蹈却非常迷人。
达尔文在摄影技术普及之前就开始研究植物的舞蹈了。达尔文从小身体就不太好，在环球旅行回来后又得了种不知名的病，所以后来他基本上都是在自己的家里边搞研究边修养，极少出门。达尔文有严重的失眠症，即使是安静的晚上，达尔文也很难入睡。达尔文正是在自己失眠症最严重的那段日子里用一种极端艰苦的笨办法来研究植物跳舞的。
达尔文把一盆植物放在一块玻璃板的下方，让植物的茎尖贴近玻璃板。这样，达尔文就可以透过玻璃板看到植物茎尖所在的位置，并且用笔在玻璃板上标记出植物茎尖的位置。
每隔几分钟时间，达尔文就会去看一看植物的茎尖是否运动了。他会连续几天时间不眠不休的观察和记录植物茎尖的位置。当最终把他记录下来的点连成线段的时候，达尔文就得到了一幅植物茎尖在这几天里运动的轨迹图。
达尔文的工作做得非常细致，他用这种记录方式把300多种不同的植物的运动轨迹写入了他的报告之中。即使我们有一台延时摄像机，完成这个细致的工作也需要相当长的时间，更何况达尔文必须每隔几分钟就在玻璃板上标记一次植物的茎尖位置。
达尔文给植物做的这种重复性螺旋摇摆运动起了个名字，叫做回旋摇头运动。根据植物品种的不同，它们的舞蹈动作也有所不同，有的比较接近圆圈，有的则是椭圆形，还有一些会画出类似于8字形的交叉轨迹。那些类似蚕豆苗之类的藤蔓植物的运动轨迹幅度很大，还有些植物的运动轨迹则是以毫米计算的，比如草莓就是这样。有一些植物的运动是有周期的，而且时间相当准确，比如说郁金香转一圈儿的时间大约就是4个小时，小麦转一圈儿的时间大概是2小时，周而复始。而拟南芥则不怎么守时，它有时候15分钟就会转一圈儿，有时候一整天也没完成一次圆周运动。
这些植物的舞蹈实在让人着迷。很多科学家都尝试过解释这种运动的合理性。
当植物的茎尖看到阳光的时候，就会转过去朝向阳光。当菟丝子闻到猎物的气味的时候，也会朝向猎物生长。当植物感知到重力的时候，就会调整自己的茎和根的生长方向。所有上面这些，都是植物受到外界刺激时的反应。而帮助植物做出这些运动动作的东西，就叫做生长素。
直到1931年，科学家才从植物体内找到了这种叫做生长素的东西。虽然植物体内影响生命活动的激素种类繁多，但没有哪种激素像生长素这样如此广泛的参与到各种生命活动中。科学家有时候会把生长素叫做运动激素，这是因为只要植物改变了形态，就一定是生长素在起作用。
植物跳舞这件事儿，毫无疑问的，肯定也是生长素在起作用了。但是关于植物跳舞的内在原因，却又三种不同的观点。
第一种观点叫做向光性假说。这个观点是认为植物的舞蹈本质上是向光性在起作用。太阳每天的东升西落，在不停的改变着方向，而生长素总是会在晒不到阳光的那个方向上聚集，这就是向光性产生的原因。所以，有些科学家认为，植物的舞蹈的本质其实就是植物的向光性。
但是这个观点很快就被证明是错误的。因为植物舞蹈的周期与太阳东升西落的周期并不相同。而且，植物在夜晚的环境里，也会继续跳舞，这显然用向光性原理解释不通。
第二个观点是重力感应假说。这个观点是隆德研究所的多纳尔德·伊斯雷尔森和安德尔斯·约翰森提出的。它们认为，植物舞蹈的原因是重力感应引起的。我举一个醉鬼开车的例子，大家就比较容易理解这个假说了。一个醉鬼在马路上开车，由于喝醉了酒反应比较慢，所以，当他发现车往左边偏的时候，就往右猛打方向盘，但是很快他又发现自己矫枉过正了，于是又赶紧往左边打方向盘。就这样，醉鬼的车就在马路上摇摆起来。
伊斯雷尔森认为，植物对重力的感应就像是醉鬼一样不够及时和准确。当植物发现自己已经歪了的时候，就赶紧在偏离的方向上产生一些生长素，帮助植物纠正偏移。但是，初始的偏移可能是风或者什么别的原因造成的，所以大多数情况下，这个纠正可能完全没有必要，甚至导致植物向着相反的方向弯曲过去了，于是植物就再次纠偏。任何外界因素都可能导致植物体内的平衡石失去平衡，然后它们就开始跳舞了，跳舞就是植物自身不断自我纠正并且寻找平衡的过程。
伊斯雷尔森的解释听起来相当靠谱，从逻辑上似乎是无懈可击的。
植物跳舞现象最早的观察者达尔文并非没有思考过重力问题。毕竟，达尔文的观察比伊斯雷尔森要早80年，他细致的观察了超过300种不同的植物的舞蹈。但是，达尔文却认为，重力假说其实是解释不了那些藤蔓植物超大幅度的舞蹈的。如果仅仅是因为矫枉过正而摇摆不定的话，那么大多数植物应该只存在轻微的摇摆动作，而不是大幅度的跳着圆圈舞。
达尔文最后给出的解释是，植物的舞蹈是所有植物的内秉行为。也就是说，达尔文在说，植物是天生的舞蹈家。这就是关于植物舞蹈的第三种解释，也是提出最早而且被最广泛接受的一种解释。
不过，到底是植物的内秉行为还是重力原因，这件事情很难有定论，因为当时的条件，我们是没办法完成一个无重力的实验的。所以，直到20世纪末期，人类可以自由的进入太空后，这两个理论才有机会得到检验。如果植物到达无重力的太空环境后，依然能够跳舞，那么达尔文就是正确的。否则，就是伊斯雷尔森的重力感应理论是正确的。
1983年，著名植物生理学家阿兰·布朗终于得到机会在航天飞机上进行他的太空植物舞蹈实验。在此之前，布朗已经多次申请这个项目了，但是每次都因为预算不足而最终在航天飞机发射时砍掉了项目。
哥伦比亚号航天飞机上的宇航员在他们进行轨道飞行的时候监测了向日葵幼苗的运动，然后把观察到的数据带回地球。实验证明，向日葵小苗即使在无重力的太空中，也依然执着的跳着圆周运动的舞蹈。虽然运动的幅度不如在地面上那么大，但仍在跳舞是毫无疑问的事情。
按理说实验做到太空之后，就已经可以宣布达尔文赢了。但是日本航天局的研究员高桥忠幸却提出了不同的见解。他认为哥伦比亚号航天飞机上的那些向日葵小苗在发射前已经萌发的。这些小苗出生的时候已经感受过地球的重力了。这可能导致小苗们事先学会了这些舞蹈动作。高桥还说，他和同事观察到那些发生了基因变异而感知不到重力的牵牛花，那些牵牛花就不会跳舞。这说明植物的舞蹈肯定与重力感应有相关性。
如果说小苗在地面上学会了跳舞这个事情有点儿无理取闹的话，那么高桥后来提出的变异牵牛花不会跳舞的问题则是切中要害的。
于是，科学家们决定寻找机会重做实验。但是受到航天飞机的条件限制，短短的飞行时间里，根本就不够种子萌发再进行观察的。
直到后来，国际轨道空间站投入运行，才为完成这项长期实验提供了可能。207年，美国科学家安德尔斯·约翰森再空间站上进行了一项为期4个月的实验。这一次，我们观察了在太空中发芽的拟南芥的螺旋运动。而这些拟南芥的种子都是在太空中结出来的。再也没有科学家可以指责这些拟南芥不够太空了。因为这些种子孕育的过程都是完全没有重力的。虽然这些拟南芥的运动幅度没有地球上大，但她们的舞蹈是千真万确存在的。
重力可以让植物的舞蹈跳的更有激情，但却不是植物跳舞的原因。
现在我们知道，植物之所以会跳舞，是因为生长素的浓度会在植物细胞中以化学方式进行传递。这个由一个细胞传递给另外一个细胞的过程是在植物的茎内部绕着圈儿进行的。这些化学过程确实是植物生长的内在规律。
这就是达尔文所预言的植物的禀赋。
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