05.17 植物也有生物鐘?生物界的奧祕,科學家至今還未完全弄清

1997年5月17日,美國西北大學的研究人員找到了控制實驗鼠生物鐘的一種基因,首次揭示了哺乳動物生物鐘的作用機制之謎。不過,你可知道植物也有生物鐘?

植物也有生物鐘?生物界的奧秘,科學家至今還未完全弄清

你可曾注意花生、菜豆、番木瓜的葉子嗎?它們迎著朝陽舒展,隨著夜幕降臨而閉合下垂,好像進行了一天光合作用後疲倦了需要休息一下,這就是葉子的“就眠”運動。你看下面這張圖,是科學家在四天中用自動記錄儀記下的番木瓜葉子運動的情況,它在半夜時(0)垂得最低,白天中午前後(12)舉得高高的,每天如此,多麼有規律啊!這樣一說,我們也可以聯想到有的花也有這種現象。像水中美麗的睡蓮,白天開放,夜晚閉合。可曇花卻又正相反,開花總在夜晚。而牽牛花又不一樣,一大早就打開了“喇叭”,紫茉莉要捱到傍晚才開放,真是古人所說:“花開花落自有時。”不僅如此,花兒放出香氣和花蜜的分泌,也都會按著一定的時間進行。儘管世界上植物眾多,表現也極複雜,但細心的科學家還是從中找出了一些規律,他們發現:每種生物的習性和生命活動都受著節律的支配,這種節律有的按24小時變化著,和鐘的週期性變化一樣,有的與月落、月出或海洋的潮汐有某種聯繫。植物是這樣,動物也不例外。小蜜蜂每天勤勞地準時採蜜;大雁把測時和辨別太陽方向結合起來,冬去春來,南來北往定向導航從不迷失方向。就拿人體來說:呼吸、血壓、體溫等生理現象也有晝夜變化,醫生給心臟病人吃洋地黃這種藥時發現:凌晨4點鐘對藥物的敏感性是平時的40倍……這些變化準確得很,似乎生物體內存在著某些記時裝置,它有節律地控制著生物進行各種活動和變化,這種神秘的記時裝置,稱為“生物鐘”。

植物也有生物鐘?生物界的奧秘,科學家至今還未完全弄清

這“生物鐘”到底是什麼呢?它存在在哪裡呢?幾百年來,生物學家通過各種現象,煞費苦心地力求揭開“生物鐘”的秘密,他們認為:生物鐘是一種複雜的生理過程,也可以說,是生物體內進行的物理、化學變化的結果。它們表現出有規律的週期性變化,是由體內某些細胞、組織和器官內特殊的遺傳物質——基因控制著,這種基因是在長期的生物進化中形成的,能夠傳宗接代,生物就靠這種內在的“鍾”測知時間變化,從而有了每隔24小時左右的週期性活動。內外部環境發生變化時,對生物鐘有了刺激,也有可能進行新調整。你試試看將菜豆半夜裡移到燈光下,看看,它的葉子會不會“醒來”?一連試它幾天,再作個結論!

植物也有生物鐘?生物界的奧秘,科學家至今還未完全弄清

當人們對生物鐘的奧秘瞭解清楚一些時,就增強了駕馭大自然的能力。種花的人對開花生物鐘的節奏有所瞭解時,就用人為的方法調節光照和黑暗,“撥動”生物鐘,使四季鮮花能在同一時間開放,即使是曇花也讓它在大白天和更多的人見面。養雞的人掌握了母雞產卵的生物鐘,用人造光源縮短黑暗時間,母雞就能下更多的蛋……

生物鐘是生物界的奧秘,至今還未完全弄清楚,所以吸引了不少生物學家、物理學家、化學家、醫學家和心理學家,以濃厚的興趣在共同攻關,共解生物鐘之謎!


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