植物也有生理時鐘 和人一樣會午睡
近日,美國科學家第一次發現,在夜晚開花的牽牛花還會定時釋放花香吸引昆蟲,牽牛花的生理時鐘和它體內的基因有關。
據英國《每日郵報》6月29日報導,美國華盛頓大學的生物學家Takato Imaizumi的研究小組發現,牽牛花釋放花香的生理時鐘和LHY基因有直接關係。LHY基因功能增強,牽牛花則減少花香的釋放。尤其是牽牛花定時釋放花香的特徵和人的日夜生理時鐘(circadian clock)十分相似。
另據華盛頓大學6月29日發布的消息,Imaizumi認為,實驗結果非常完美。他解釋,研究說明植物釋放花香的目的是為了吸引昆蟲幫助授粉,而且植物似乎知道釋放花香的時間——在昆蟲將要出現在牽牛花的周圍時才那樣做。
參加研究的博士生馮斯克(Myles Fenske)說:「我們找到植物的日夜生理時鐘與其花香產生及釋放之間的連結。」
該研究發表於最新一期《美國國家科學院院刊》( Proceedings of the National Academy of Sciences)。
因為生理時鐘 植物也會「睡覺」
對於人來說,比較明顯覺察到的生理時鐘現象是週期性的情緒好壞和體能強弱變化,其週期因人而異,也許是一個月或數月不等。人體還有不易覺察到的生理時鐘現象,如體溫在凌晨時(0-4點)時最低,清晨起床之前開始升高,深夜(23點以後)逐漸穩定在低點。
植物和人很相似,也有生理時鐘。當然,因為物種不同,植物的生理時鐘表現形式和人的不一樣。
對於植物來說,自古以來,人們經常用「花開花落自有時」來描述最常見的植物生理時鐘現象。
而植物的生理時鐘和日光、氣溫、四季等有關。所以,我們能看到春季的桃花、秋天的菊花、冬季的梅花,也就是說不同植物的生理時鐘不同。
因為有生理時鐘機制,所以植物會出現有趣的現象,有些植物也會像人一樣「睡覺」。例如,花生、四季豆、木瓜等,它們的葉子迎著日出而伸展,到了夜間時逐漸閉合併下垂,看上去像人日初而作、日落而息的生活規律。
而有些植物還會「午睡」。比如,小麥在白天的氣溫超過25℃時,它的光合作用強度會急劇下降,當氣溫超過30℃,光合作用會下降到最低值,像人睡覺一樣,代謝率達到一個非常低的狀態。
冬小麥的秋播冬藏也是一個典型的生理時鐘例子。冬小麥必須度過冬天裡的一定時間和低溫的日子,才能在春季逐漸發牙、開花、結出真正的麥粒。
而現在由於環境汙染而導致的氣候變化,冬季氣溫不穩定,冬小麥的生理時鐘被打亂,有時會提前開花卻無法結成真正的麥粒。