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★植物多样性2（第4页）

每逢晴朗的夜晚，我们只要细心观察周围的植物，就会发现我们身边的许多植物都发生了奇妙的变化。比如公园中常见的合欢树，它的叶子由许多小羽片组合而成。在白天舒展而又平坦，可一到夜幕降临时，那无数小羽片就成对成对地折合关闭，好像被手碰过的含羞草叶子，全部合拢起来，这就是植物睡眠的典型现象。

有时候，在野外我们还可以看见一种开着紫色小花、长着三片小叶的红三叶草。它们在白天有阳光照耀时，每个叶柄上的三片小叶都舒展在空中，但一到傍晚，三片小叶就闭合在一起，垂下来，好像要准备睡觉。花生也是一种爱睡眠的植物，从傍晚开始，它的叶子便慢慢地向上关闭，表示白天已经过去，它要睡觉了。会睡觉的植物还有很多很多，如酢浆草、白屈菜、含羞草、羊角豆等等。

睡美花

不仅植物的叶子有睡眠要求，就连娇柔艳美的花朵也要睡眠。例如，在水面上绽放的睡莲花，每当旭日东升之际，它那美丽的花辦就慢慢舒展开来，似乎刚从酣睡中苏醒。而当夕阳西下时，它又闭拢花辦，重新进入睡眠状态。它这种“昼醒晚睡”的规律特别明显，因此，人们便称之为“睡莲”。

不同的花儿，睡眠的姿态也各不相同。蒲公英在入睡时，所有的花辦都向上竖起来闭合，看上去好像一个黄色的鸡毛掸。胡萝卜的花，则垂下头来，像正在打瞌睡的小老头。更有趣的是，有些植物的花则“昼伏夜出”，白天睡觉，夜晚开放。如晚香玉的花，不但在晚上盛开，而且格外芳香，以此来引诱夜间活动的蛾子来替它传授花粉。还有我们平时当蔬菜吃的瓠子，也是夜间开花，白天睡觉，所以人们称它为夜开花。

植物的睡眠运动会对它本身有什么好处呢?最近几十年，科学家们围绕着这个问题，展开了广泛而深入的研究。

最早发现植物睡眠运动的人，是英国著名的生物学家达尔文。100多年前，他在研究植物生长行为的过程中，曾对69种植物的夜间活动进行了长期的观察，发现二些积满露水的叶片，因为承受了水珠的重量而运动不便，往往比其他能自由运动的叶片容易受伤。后来他又用人为的方法把叶片固定住，也得到相类似的结果。达尔文虽然无法直接测量叶片的温度，但是他断定，叶片的睡眠运动对植物生长有很大的好处，也许主要是为了保护叶片抵御夜晚的寒冷。

达尔文的说法似乎有一定道理，但缺乏足够的证据，所以一直没有引起人们的重视。20世纪60年代，随着植物生理学的高速发展，科学家们才开始深入研究植物的睡眠运动，并提出了不少解释理论。

最初，解释植物睡眠运动的最广泛的理论是“月光理论”。提出这个论点的科学家认为，叶子的睡眠运动能使植物尽量少地遭受月光的侵害。因为过多的月光照射，可能干扰植物正常的光周期感官机制，损害植物对昼夜变化的适应。然而，使人们感到迷惑不解的是，为什么许多没有光周期现象的热带植物，同样也会出现睡眠运动?这一点用“月光理论”是没有办法解释的。

后来科学家又发现，有些植物的睡眠运动并不受温度和光强度的控制，而是由于叶柄基部中一些细胞的膨压变化引起的。如合欢树、酢浆草、红三叶草等，通过叶子在夜间的闭合，可以减少热量的散失和水分的蒸发，尤其是合欢树，叶子不仅仅在夜晚关闭睡眠，当遭遇大风大雨时，也会逐渐合拢，以防柔嫩的叶片受到暴风雨的摧残。这种保护性的反应是对环境的一种适应。

科学家们提出一个又一个观点，但都未能有一个圆满的解释依据。正当科学家们感到困惑的时候，美国科学家恩瑞特在进行了一系列有趣的实验后提出了一个新的解释。他用一根灵敏的温度探测针在夜间测量多种植物叶片的温度，结果发现，呈水平方向（不进行睡眠运动）的叶子温度，总比垂直方向（进行睡眠运动）的叶子温度要低1℃左右。恩瑞特认为，正是这仅仅1℃的微小温度差异，成为了阻止或减缓叶子生长的重要因素。因此，在相同的环境中，能进行睡眠运动的植物生长速度较快，与其他不能进行睡眠运动的植物相比，它们具有更强的生存竞争能力。

随着研究的深入，科学家还发现了更有意思的事情，许多植物竟然与人一样，也有午睡的习惯。原来，植物的午睡是指中午大约11时至下午2时，叶子的气孔关闭，光合作用明显降低这一现象。科学家认为，植物午睡主要是由于大气环境的干燥和火热引起的，午睡是植物在长期进化过程中形成的一种抗衡干旱的本能，为的是减少水分散失，以便在不良环境下生存。

#植物“旅行家”之谜

在五光十色、奥妙无穷的植物世界中，许多植物都有着各自适应环境的奇妙本领，比如会“旅行”的植物就是其中一个有趣的例子。

当你在草原上漫步时，就可常常看到一个个的草球在地上滚动，这就是被人们称为草原“流浪汉”的风滚草，它是草原上的“旅行家”。

风滚草其实是草原上特有的一种植物类型，其中包括猪毛菜、矶松、刺藜、防风等十多种植物。每当秋季来临时，它们的枝条便向内卷曲，使整个植物体变成球形，茎的．基部在靠近地面处也变得很脆，经大风一吹或被动物一碰，靠近地面处的茎杆便会被折断，植物体脱离根部而随风在草原上滚动。

那么，这些草原上的“流浪汉”为什么要到处滚动呢?

植物学家经过观察研究，终于揭开了其中的奥秘。原来，这些“旅行家”借助滚动来传播种子。植物学家们发现，风滚草果实开口的地方长着密密的茸毛，使其又轻又多的种子不可能一下子都撒播出去，只有在不停的滚动中受到震动时，才能掉出几粒种子来。一棵风滚草就好比是一架天然的小型播种机，经过滚动即可把种子撒播在广阔的草原上，从而保证了它们后代的繁衍。

真是无独有偶，在南美洲有一种蕨类植物叫卷柏，当天气干旱时，它的根就会自动折断，然后全身卷成一个小球，风吹来时，小球就随风滚动，到处流浪。当它滚到水分充足的地方时，就停下来重新生根，展开球形，恢复原来的样子，在新的环境下定居下来。当遇到天气干旱水分不足时，则再次收拾“行装”，又开始新的“旅行”。卷柏无水就“走”，遇水而“居”，真是植物王国里的一个奇妙“旅行家”，因此人们也将它称之为“旅行植物”。

#指示植物之谜

指示植物是指那些能在生长的环境中反映出当地有哪些矿物元素的植物。

为什么指示植物能充当寻找地下矿藏的“侦察兵”?这是因为这些植物在生长的过程中需要一定量的某种金属元素，由于长期对环境的的适应性，指示植物不仅能通过根吸收到所需要的金属元素，还能把它输送到茎、叶、花、果实或种子内贮藏起来。这样，如果在一个地方发现了对某种金屑有特别嗜好的植物，就说明该地区很有可能存在这种金属矿藏。

有些植物还能指示土壤的酸碱度，或对空气中有毒气体产生敏感反应。因此它们又可称为监测环境的“侦查兵”。

环境监测员——唐菖蒲

唐菖蒲是鸢尾科植物家庭的著名花卉，老家在非洲热带与地中海地区，亭亭玉立的穗状花序上，开着红黄色、白色或淡红色的花，既鲜艳夺目，又可爱动人。然而，在环境生物学家的眼里，唐菖蒲的闻名并不在于它的美丽。

上个世纪六十年代，当环境科学在西方快速崛起时，美国等国的环境学者们发现，唐菖蒲对空气污染特别敏感，当空气中氟化物达到一定浓度时，叶片就会因吸收了氟而出现伤斑、坏死等现象，向人们发出污染的“警报”信号。进一步研究发现，唐菖蒲的“报警”本领十分惊人，远远超过了人类本身的感觉能力。

20世纪七、八十年代，唐菖蒲被广泛用于我国的环境生物学研究，人们称它为氟污染指示植物，是环境监测不下岗的敬业“哨兵”。

“铜草”和“锌草”

在非洲赞比亚西部的大地上生长一种叫“和氏罗勒”的唇形科草本植物，令人感到奇怪的是，这种小草有的地方长得欣欣向荣，有的地方长得萎弱不堪，有的地方开着紫色小花，有的地方开着淡红色的花，另一些地方则开着紫红色的花。这种会开出多种颜色花的小草引起了英国地质学家伍德沃德的兴趣，由于他也是一位园艺爱好者，于是他掘起一些长势较好的小草，栽种到自己的庭院里。

伍德沃德由此产生了一个联想：这是一种“铜草”，是铜矿的指示植物，在它蓬勃生长的地方，地底下就有丰富的铜。根据他的想法，人们于是四出寻找“铜草”，通过它来找铜矿。人们发现在赞比亚的卡伦瓜地区，到处长着开着紫红色的花朵的铜草，经过更进一步的勘探，发现地底下果然有一个大铜矿，铜的储存量达9亿吨!

严格说起来，“铜草”的发现权并不属于伍德沃德，早在几百年前，我国的古籍中就记载了一种名叫“海州香薷”的植物，其实它也是铜矿的指示植物。这种植物不仅能生长在含铜极高的土壤中，并且能吸收（很多的铜元素，在它们根部的干物质里竟含有3％的铜。因此，当地的人们也把这种植物称为“铜草”。根据这种植物的分布情况，往往可以快速而便捷地找到很好的铜矿。

自然界中，能指示矿藏的植物还有一些，比如喜锌堇菜和喜锌海石竹，它们就偏偏喜欢生长在其他植物感到有毒，生长不好的含锌土壤中，被人称为“锌草”。说起来，喜锌植物实际上是人们最早用来探矿的“绿色指示器”，早在罗马帝国时期，开矿者就在今天德国的亚琛附近通过寻找“锌草”而发现锌矿。