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为什么有些植物会在夜间闭合叶子

虽然我们可能认为这是一种迷人的花园景观,但植物很可能在黑暗中闭合是为了提高生存能力。

作者:Lydia Rivers
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致谢:Niraelanor/Shutterstock

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如果你曾经在日落时分漫步在花园里,你可能会注意到有些植物在一天结束时似乎会闭合它们的叶片。虽然这看起来像是它们在经过一天的光合作用后打盹,但晚上闭合的植物正在展示一种由进化驱动的行为,称为 夜内转(nyctinasty)。

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什么是夜内转?

夜内转是指植物的花朵或叶片在白天开放,在夜晚闭合。例如郁金香、罂粟花和竹芋等晚上会折叠起来的植物,就像我们一样,拥有自然的生物钟(只是没有睡眠)。同样,它们的运动也与光照和温度的变化有关。

夜内转植物通过 植物色素(phytochrome)知道何时封闭和展开。植物色素是一种与光吸收相关的蓝绿色色素,有助于调节不同类型的生长和发育。植物色素通过检测红光和 远红光 来建立昼夜节律。这些周期 指导每日叶片运动,通过确定它们吸收的光的类型;白天红光更丰富,而远红光出现在一天结束时。

由于植物没有肌肉,它们依靠 叶柄基部(pulvinus)来驱动它们的叶片。虽然叶柄基部并非所有植物都有,但它通常位于叶片基部,并作为一个运动器官。叶柄基部细胞通过增大和缩小来制造植物叶片明显的运动。这种摆动由静水压力提供动力。

虽然我们知道植物如何随着光照和温度的变化而开放,但它们是如何进化出这种能力的尚不清楚。科学家们提出了几种关于其日常波动的理论。

植物为何在夜间关闭

一种普遍的理论:植物可能已经适应了更有效地捕获水分。白天,植物叶片向下伸展以捕捉雨水并吸收水分,然后在夜间向内关闭,这可能允许水滴 向下滴落 到它们的根部。

一些研究人员认为,这种运动 保持花粉干燥。在许多类型的植物中,粉状物质遇水后会失去活力,因此避免水分可以使其更轻便,更容易被昆虫传播。

对于白天活跃的昆虫(如蜜蜂和蝴蝶)授粉的植物来说,夜间闭合可以保护花粉。折叠的叶片 阻碍 不受欢迎的害虫或夜间授粉者(如蝙蝠、飞蛾和甲虫)获取花粉。根据查尔斯·达尔文的说法,植物 可能正在保护自己 免受另一种夜间危险——低温引起的冻结。

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总而言之,单一的解释可能无法为某些植物夜内转的进化提供完整的答案。这种运动可能与多种行为有关,这些行为增加了植物生长和生存的可能性。无论目的是什么,观看这些生动的花园舞蹈都令人着迷。

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