呜莎解读:植物知道生命的答案-06
今天,我们继续来读《植物知道生命的答案》这本书。
上一期咱们说到,科学家在植物的身上发现了光周期现象,也就是说,植物能够对于自己经历的昼夜的长度进行测定,然后决定自身开花的时间。
这个发现让科学家特别的兴奋,因为这意味着一件事情,也就是植物并不是简单的对外界刺激进行反馈的低等级的生命,这些植物必须要通过测量才能够得出光周期的结论来,甚至这些植物还需要一些“记忆力”才行,因为测量光周期这件事儿,即便教给人类来做,也起码是要做做笔记才能够完成的事情吧。
科学家们围绕着光周期这个现象做了很多的实验,目的就是为了弄明白植物到底是通过测量什么来知道光照周期的变化的。它们到底在测量白天的长度还是夜晚的长度呢?它们是怎么知道一天开始了的?它们又是怎么知道一天结束了的呢?
当人类发现一棵从来都不曾离开过花盆半步的植物很可能知道的比我们想象的多很多的时候,那是绝对忍不了的事情。那必须得弄明白这帮植物们到底是怎么做到这一点的。
1940年,那时候正在打第二次世界大战呢,整个欧洲都打的乱成一锅粥了。但是两位美国科学家正在为光周期现象设计各种各样的实验,意图揭开植物光周期的秘密。这两个人是谁呢,正是咱们前面提到过的,解决了马里兰猛犸这个烟草新品种开花问题的两位美国农业部的专家怀特曼·加纳和哈利·哈拉德。
这两位科学家在一个实验中发现,只需要在半夜的时候把灯点亮一小会儿,就能够控制植物开花的时间。
比如说我们用大豆来做这个实验。大豆是一种短日照的植物,这与前面说过的烟草是一样的,就是当每天的日照时间逐渐变短到一定程度之后,大豆就会开花,否则就不开花。科学家发现,只要在半夜点亮几分钟的灯光,就可以让大豆在短日照的条件下依然不开花。
另一个接受实验的植物是鸢尾。鸢尾是一种长日照的植物,一般来说都是在夏至前后开花的,因为这个时候的日照时间是最长的。同样,科学家也是在半夜的时候把灯点亮几分钟,结果,科学家们惊奇的发现,虽然当时正值冬至前后,日照时长是全年最短的时候,但是鸢尾竟然也开花了。
大豆和鸢尾的例子证明了一件事情,就是植物并不会直接去测量白昼的长度,它们测量的是黑夜的长度。而且,这个黑夜的长度还必须是连续的黑夜才有效。
说到这里,你一定想问,为什么植物会选择去测定连续黑夜的长度呢?这很古怪啊。黑灯瞎火的,它们好好睡觉好不好啊,为什么要瞪着眼睛不睡觉还要测量黑夜的长度呢?难道植物都是重度失眠症的患者吗?每天晚上都得数一晚上的羊吗?这研究结果也有点儿太离奇了吧。
其实呢,植物能够演化出这样的测定光周期的办法,肯定是有原因的。不过呢,原因当然不是植物想要测定夜晚长度,或者植物晚上都不睡觉。因为生物的演化他是没有方向可言的。我们可以假想,以前也有一些植物演化出利用白天来测定光周期变化的植物,但是因为这个方法不靠谱后来灭绝了。所以大家可以自己想一想,为什么植物要去测定夜晚的长度而不是白天的长度呢?这个问题我先不说,让大家想一会儿,一会儿我再公布答案。
于是呢,晚上开一小会儿的灯,就变成了一门儿花农们必须掌握的技术了。运用这种技术,我们就能够让大部分花朵在我们指定的时间开花了。
为什么说大部分花朵而不是全部呢?因为有些花是不受光周期影响的。最知名的不受光周期影响的花儿就是月季,也就是我们平常所说的玫瑰花,月季这种花之所以叫做月季,就是因为这家伙是每个月每个季节都在开花的,它们开花的节律与光周期没关系。除了夏天要经历一个休眠季节之外——其实夏天如果天气温和,月季也是会开花的,只不过开花比较少而已——从10月份到第二年的5月份,月季一直都在开花。
所以今天咱们抛开月季花不谈,专门说那些受光周期影响的那些花。
比如说菊花吧,菊花是深秋季节开花的。当菊花感知到日照开始变得越来越短的时候,就开始开花了。所以从秋季开始,花农们就开始每天晚上给菊花们开几分钟的灯,这就可以让这些生长在温室里的菊花一直都不开花。等到圣诞节前的两周,花农们就把一批准备出售的菊花搬到夜晚不开灯的温室里去,这批菊花就会准时在圣诞节盛开。再过几天,再搬一批出来,为新年做准备。再过几天,再搬一批出来为春节做准备。再过几天……没错,为元宵节做准备……就这一批菊花,通过夜晚开灯法的控制,一直能卖到母亲节都没问题。
咱们过年过节在花市上能够看到的那些盛开的花朵,基本上绝大部分都并不是应季的鲜花,都是我们通过调整光周期把花期调整到节日的植物。
对于短日照的植物,想要控制它们不要开花,就在午夜的时候开一会儿灯就能抑制它们开花。到我们想要让它们开花的时候,晚上就停止开灯,漫漫长夜就会让它们盛开。
对于那些长日照的植物怎么办呢?那就把它们统统养在温室里,然后每天下午就早早的棉被把温室盖起来,让它们照不到阳光就行了。等我们想要让它们开花的时候,只要不再遮光,它们就开花了。
光周期现象的发现,让我们一下子掌握了控制花期的杀手级的技术。可以说,这是一个让园艺行业爆发式增长的关键技术,就像是互联网技术对于计算机的普及一样。从此园艺就立即走上了快车道,我们有机会在任意时间享受盛开的花朵,谁能够想象,在掌握这个技术之前,世界是个什么样子呢?如果一位小伙子想要送给心爱的姑娘一束郁金香,那就必须等到3-4月份才可以。如果他想送姑娘的是百合花,那就只能选在7月,其他月份都不行。
所以,让我再重复一遍这两个不太好记的名字吧,怀特曼·加纳和哈利·哈拉德。希望喜爱园艺的花友们都能够记住它们。
现在,该是公布答案的时候了。相信很多花友已经想出问题的答案了。为什么植物会选择测量夜晚的长度而不是白天的长度呢?这是因为连续的白天是不稳定的,乌云、阴影或者什么别的因素都有可能打断一个白天。但是在人类学会使用火之前,黑夜是相当稳定的。能够打破黑夜的东西估计只有闪电而已。不过,闪电的时间太短了,植物只要忽略掉这种一秒钟都不到的闪光,就可以准确的计量连续的黑夜而不出错误。这应该就是生命的智慧吧。
好啦,我们今天就聊到这里,明天我们继续,一起探寻植物感知到的神奇的世界。