花儿,几点了?
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作者: 本刊编辑部
在大自然中,植物有着一定的生理节律。它受制于生物钟,植物的生物钟可能控制花的开放、香味和花蜜的产生、树根液汁的分泌、树叶的休眠等生物化学活性。花序按序开放也许是为了吸引不同时间活动的传粉者,如白天开花的植物吸引蜜蜂、蝴蝶和小鸟,夜间开花的植物吸引飞蛾和蝙蝠。
远古时代,我们的祖先就发现植物能指示时间。同其他生物一样,植物也会用“生物钟”调节自身的生命活动。它们具备独特的时间判断机制,这是一代又一代在特定环境中进化形成的。一天中不同时段花儿会有不同的反应。因此,假如您身边没有钟表,花儿能告诉您几点了。
从前,学者们以为,一天中不同时段植物的茎和花发生变化只同外部因素有关,如日升日落、温度升降、空气湿度变化等等。但是,20世纪以来,这个观点发生了变化。人们发现,植物借助自身的周期系统,可以准确地测量时间。近几十年的研究表明,宇宙射线是影响生物的生命活动和内部机制的主要因素之一。为了证明这一假设,学者们在地下深处,能避开宇宙射线和人类干扰的专门实验室里栽种植物。实验结果表明,没有太阳光线,植物的“生物钟”失灵了,而且失去了辨别空间方向的能力。
植物体内早已形成的周期系统不断稳固地代代遗传,它们的一切生命活动都遵从生物钟规律。这种时间规律在花朵鲜艳的植物身上体现得尤为明显:它们的花冠会像钟表一样持续、准确地判断昼夜时间变化。
许多植物开花和闭合的时间很有规律,似乎在告诉人们一天的时间。
早晨五六点钟,第一缕阳光刚刚出现,野蔷薇、罂粟、蒲公英、野旋花和红色野石竹就都“醒来了”。太阳刚刚跳出地平线,照亮大地,睡莲伸展开了自己雪白的花冠。正午过后,花朵们变得不再娇艳,蒲公英、毛茛、野菊苣都合上了花瓣,那些最早“起床的”花也最早“入睡”。下午三四点大多数花都开始“睡觉”或准备进入梦乡。到了黄昏时分,待宵草、亚马逊王莲相继开放。下午五点睡莲慢慢合上了花瓣,野蔷薇直到太阳落山才“闭上眼睛入睡”。就在太阳落下地平线,天气变得凉爽的同时,另外一些植物又活跃起来,纷纷绽开各自的花瓣(主要是白色的花),迎接夜晚的来临。 月亮花在晚上10时悄悄展开花瓣,夜香仙人掌直到午夜才展露花的芳姿。
植物的周期性是逐渐形成的,它不仅符合昼夜时间变化的节奏,还能适应前来采集花粉的昆虫的生活规律。如果植物上的昆虫静止不动,花儿就会合上;当昆虫们活跃起来时,花儿随之绽放。傍晚,为了不让柔嫩的器官受凉,防止夜露的侵袭,植物都会合上花朵。
大多数植物是白天开花,然而也有一些花属于“夜猫子”类型。二叶舌唇兰只在日落之后才散发花香。合了一天的大烟草花也绽放了,释放出浓郁的香味。黑夜里,昆虫飞行需要有参照物,白色的花儿和香味正好充当定向物和信号灯。
由于大多数植物都是在一天中某个特定的时间开花,瑞典著名植物学家卡尔・利涅利用这一规律发明了“花钟”。他按照花儿开合的时间将植物分组。第一个花钟设在位于北纬60度左右的瑞典城市威萨尔郊区。只有在阳光明媚的日子里,花钟才能准确指示时间。如果遇到阴天、雨天和浓雾天,花儿或者根本不开花,或者改在别的时间开花。
当然,植物花钟是否“走”得准,还取决于生长地点、空气温度和湿度等条件。但是,无论花钟走快了或慢了,它们总是按着自己的时间周期开花。
时钟花是生长在南美热带雨林的常绿藤蔓植物,它的形状很像时钟上的文字盘,所以被称为“时钟花”。
自古道“花开花落自有时”,在西双版纳热带植物园里,你随处可见一种黄色小花,每到开花季节,每天早晨太阳升起时,大约九点钟左右,花朵就绽放,下午太阳落山时,大约六点钟左右,花朵就闭合,每朵小花每天都是这样,大约要持续一星期左右才凋谢。
这种美丽的黄色小花,就是时钟花科的草本植物时钟花。它来自遥远的南美洲。时钟花有多个品种,常见的有黄色时钟花和白色时钟花。时钟花为什么会按时开放?因为它具有生物钟,生物钟是长期进化过程中,为适应环境变化而形成的,也是基因控制的遗传性状。其实,植物、动物和人都有生物钟。
时钟花的花开花谢非常有规律。早上开晚上闭,更有意思的是,它的花几乎同开同谢,奇特无比。有研究表明,时钟花的开花规律与日照、温度的变化密切相关,同时受内在体内一种物质――时钟酶的控制。
这种酶调节着时钟花的生理机能并控制着开花时间。日出后,随着气温逐渐升高,酶活跃起来,促进了花朵的开放,当气温上升到一定程度,酶的活跃性又渐渐减弱,花朵也就自然凋谢了。经观察,时钟花开花所需的温度在18℃～20℃,凋谢时温度在28℃～32℃。晴天常在上午9～11时开放,下午3～4时谢落;阴天午间12时左右开放,下午5~6时谢落;若气温较低,则花朵开放时间常要延迟到下午3时,且只是“迎风户半开”而已。若逢阴天,花朵会迟至夜间才凋,有时甚至第二天早晨方谢。
我国青海湖畔和新疆玛纳斯草原有种会报时的花。春夏之际,淡黄色的花固定在清晨8时左右开放,橙红色的花会在中午开花,灰色的花则在下午6时开花。瑞典植物学家林奈曾把不同时间开放的花组成“花钟”,欲知何时,花开便知。牵牛花开在早4时左右,蔷薇花开在早5时左右,龙葵花开在早6时左右,睡莲花开在早7时左右,太阳花10时左右开花,万寿菊下午3时左右开花。从傍晚5时到晚上9时左右,每隔一小时便会有一种花开放,它们依次是:紫茉莉、烟草花、丝瓜花、夜来香和昙花。
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