《花卉趣味百话》（连载）四十四、花卉的视觉
《花卉趣味百话》（连载）
陈宣章陈珑玥编著
四十四、花卉的视觉
动物的神经有两套：感觉神经和运动神经；交感神经和副交感神经（也叫植物性神经、自主神经）。顾名思义，植物是没有感觉和运动的。其实不然，植物也有感觉和运动。
向日葵从早到晚跟着太阳转动。合欢叶子一见到阳光就舒展开来，夜幕降临又自动闭合。郁金香含苞欲放，从较冷处移到温暖处，几分钟内就会盛开。这说明：植物受到光、温度等刺激后，会产生各种不同的反应。植物是有感觉和运动的。
英国植物学家实验证明：用某种光从一个方向照植物，它们就会朝这一边“屈身”。而对其它颜色的光却无动于衷，根本不予理会。植物体内完全不同的感光系统能使叶和茎用不同速度展开和生长。其中，红光最重要，蓝光却无作用。上述两种光的感受现象充分说明：植物对颜色有“视觉”，不是“色盲”，而且这种“视觉”还十分灵敏。( 文章阅读网：www.sanwen.net )
动物进化后形成专门的视觉器官——眼睛。植物则停留在较原始的细胞光感受器。这就是植物的“眼睛”。科学家曾用燕麦作实验，证实燕麦有视觉。它的植株细胞上有光感受器。依靠它，燕麦不仅能“看见”光，还能感受光的方向、波长、光照强度和时间。
植物学家忽略植物“眼睛”的作用，常常吃大亏。如：要培育只长叶子不开花的烟草，以提高烟叶产量，但不开花就得不到好的烟草种子，人们只能入冬前把烟草搬进温室，让它开花结籽。为什么烟草只在温室开花？实验证明：是光照长短影响烟草开花。50年代，我国东北曾试种南方水稻良种，它们长得非常茂盛，就是不抽穗扬花，最后颗粒无收。而东北水稻良种引种到南方，几乎连种子都没捞回来。这些都是忽略植物“眼睛”的缘故。
近年研究植物的“眼睛”发现：①植物分三类：长日照植物（光照需大于12小时）、短日照植物（光照需少于12小时）和中性植物（对光照不苛求）；②植物“眼睛”较喜欢天然阳光；③各类植物偏好不同的光，如：藻类对红、橙、黄和绿光都产生反应。④不同的光对同一植物作用不同。如，清晨浅红色阳光能使生菜籽发芽，黄昏暗红色阳光则使发芽停顿。
最近从植物细胞中提取出感光视觉色素（一种带染色体的蛋白质），其含量非常少，30万棵燕麦苗中只含几克。它即植物“眼睛”，能吸收光，对不同波长的光作出不同反应。它在清晨浅红色阳光时异常活泼；在黄昏暗红色阳光时变得迟钝，植物就闭上“眼睛”。一些白天叶片舒展的植物（如：合欢、花生），到夜晚便叶片下垂，现出睡意惺忪的样子。
正因为有了“眼睛”，植物有了灵敏的感觉系统，对光产生各种反应。有种藻类利用“眼睛”，根据光照强弱和角度在水中游动，甚至可旋转90度；有些蓝藻为寻找适宜光照，能在水中漫游；当邻近植株遮住光线时，“眼睛”就“命令”植物尽快生长，超过障碍，以求得充足阳光。有的植物为避免长时间光照造成伤害，能使自己“睡眠”。最早提出植物“睡眠运动”概念的是进化论创始人达尔文。1880年，他在著作《植物的运动能力》中说：“一些主动进入‘睡眠状态’的植物叶片不容易遭受冻害。”当时并未引起人们重视。
20世纪60年代，欧美和日本学者研究植物睡眠活动，提出“月光理论”：过多的月光照射会干扰植物对昼夜长短的适应。为了避免这种干扰，植物就保持“睡眠状态”。美国科学家用一枚灵敏的测温探针，在夜间测量多花菜豆叶片温度，发现：入睡叶片比不入睡叶片温度高约1℃。并认为：这种细小的温度差异成为影响植物叶子生长的重要因素。因为入睡的叶子生长速度较快，所以这种植物具有更强的竞争能力。部分植物学家认为：植物“睡眠”不但有利于生长，还能很好地保护自己。如：落花生、红花三叶草、酢浆草、含羞草、羊角豆和白屈菜等的叶子在夜间下垂，可以减少热量散发和水分蒸腾；睡莲、秋牡丹和郁金香的花瓣在晚间闭拢，可防止冻害。这是植物在长期进化过程中形成的一种适应，是因为光线、温度和湿度的变化引起的。其中，植物的“眼睛”起着重要作用。
所有植物都有“眼睛”，所以植物能变换叶和根的生长方向，适时控制开花。令人十分惊奇的是，科学家们发现植物十分“好色”。几乎各种植物不但自身有美丽的外衣，而且有着良好的视觉。它们能辨别各种波段的光，尽可能吸收自己喜爱的光线来“打扮”自己。近年来，农业科学家发现：红光照射农作物可增加糖的含量；蓝光照射植物可增加蛋白质的含量；紫光可促进茄子的生长。因此，根据植物对光波的喜好和具体生产需要，可给植物加盖不同颜色的塑料薄膜，如：种植芜青的大棚，加盖橙色塑料薄膜，比加盖黑色或者透明塑料薄膜，所养成的芜青更大。同样，也可利用其“好色”性，培育各种观赏植物。生物学家研究了植物的这种“好色”性，由此形成一门新学科——光生物学。
植物还能利用感光器获得周围环境的信息。实验证明：植物感光器能测量几种光线中每一种光的多少和强弱，还能测量某些光线的比率。植物通过测量红光和红外光的比率便能“看见”其他植物的叶子是否挡住了自己的身子。即使植物长得稀稀疏疏，距离较远无法触及它们，但也能感觉到这些“邻居”的存在，并能作出微妙的反应。
多年前，科学家对阿拉伯芥菜（一种小型芥菜）作实验，证实它有三种作用不同的感光器：光敏素、向光素和隐花色素。光敏素能感觉到邻近植物及其颜色；向光素能控制植物对蓝光的反应，如叶子表面微小气孔的张开和关闭；隐花色素对调控茎的生长、开花、结果起着重要作用。通过光，植物能确定冬天结束和春天来临，种子知道什么时候发芽，长大的植物知道什么时候开花，并且开花、结果的时候与季节正好同步。
20世纪30年代，科学家就知道植物叶子能感知白天长短，从而对季节变化做出反应，激发一种长距离信号，并随维管系统从叶转移到茎鞘，产生开花现象。欧洲科学家最新研究确定这种作为开花信号的关键蛋白质——FT蛋白。它源于相应的FT基因。用荧光蛋白标记追踪FT蛋白经维管系统到达茎鞘，激活其他基因并引起开花的全过程。他们又将两株植物嫁接，其中一株含FT基因。研究发现，一株植物叶中产生的FT蛋白能转移到另一植株体内。植物叶子在白昼长度变化的影响下使CONSTANS基因得到表达，进而开启FT基因，产生FT蛋白。日本最近研究发现水稻也有相似机制。这对控制农作物开花时间具有重大意义，如：延长作物种植季节或对作物进行改造，使其更好适应气候变化。
1998年，美国科学家在植物体内鉴别出同步生理时钟的感光器，那些分子就是光敏素和隐花色素。最近研究发现：即使缺少主要的光敏素和隐花色素的植物也能根据光线测量时间，所以一定还有其他感光器存在。植物“眼睛”长在叶子里，不是向下看大地，而是向上看太阳。植物对微妙的光信号能做出敏锐的反应，还有更多秘密等待我们去探索。
