動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)環(huán)境的反應(yīng)都基本上差不多，不管是白天出生還是晚上出生，在夏季出生還是在冬季出生，或是在北方出生還是在南方出生，但是植物對(duì)這些環(huán)境的反應(yīng)是有很大差別的 。要是把一個(gè)一直生活在北方的植物放到南方去生長(zhǎng)，它說(shuō)不定都忘記了發(fā)育的進(jìn)展，都不知道什么時(shí)候開(kāi)花了 。植物會(huì)有很多這樣的適應(yīng)性，而且，植物在光下和在暗中的生長(zhǎng)也是不一樣的 。在土里面的生長(zhǎng)是一種模式，而一旦它從土里鉆出來(lái)后，就按照完全不同的另外一種模式生長(zhǎng)發(fā)育了 。因此，植物要根據(jù)所處的環(huán)境決定自己怎么發(fā)育和生長(zhǎng) 。
相對(duì)于動(dòng)物來(lái)說(shuō)，植物的一個(gè)最顯而易見(jiàn)的特點(diǎn)就是植物是固定的 。當(dāng)然，有些植物也會(huì)動(dòng)，例如上文提到的寄生植物，但它也只能稍微有一點(diǎn)移動(dòng)，不會(huì)太遠(yuǎn)，只能在它生根發(fā)芽地方的附近 。所以，一個(gè)植物，雖然它不知道最后會(huì)落腳到哪個(gè)地方，但是它一旦在哪個(gè)地方發(fā)芽了，就會(huì)在那里生根，生了根后不管它周圍環(huán)境怎么變化，基本上一輩子就在那兒了——它可能過(guò)早死去，也有可能1 000年后還在那個(gè)地方 。而動(dòng)物不一樣，動(dòng)物可以走、可以跑，所以，當(dāng)其周圍環(huán)境不適宜時(shí)，比如說(shuō)太冷了或太熱了，動(dòng)物第一想到的是逃避 。但是，面對(duì)所有艱苦環(huán)境時(shí)，植物沒(méi)有辦法逃避：冷，它就要忍受冷；熱，就要忍受熱；要是有別的蟲(chóng)子過(guò)來(lái)吃它，它也得忍受 。應(yīng)對(duì)這些環(huán)境的方式與動(dòng)物完全不一樣，它也有一個(gè)很好的機(jī)制保護(hù)自己 。例如，一個(gè)蟲(chóng)子在一片葉子上吃一口時(shí)，別的葉子甚至整個(gè)植物就都知道蟲(chóng)子來(lái)了，要作好戰(zhàn)斗準(zhǔn)備 。不光這個(gè)植物知道，它還會(huì)散發(fā)出一種氣體，讓邊上別的植物感受這個(gè)氣體，讓它們都知道這個(gè)地方有蟲(chóng)子入侵，大家都作好戰(zhàn)斗準(zhǔn)備 。植物抗蟲(chóng)就是這個(gè)原理 。
我們看植物時(shí)，如果不懂得它，會(huì)認(rèn)為它很無(wú)聊、很無(wú)奈、很無(wú)用、逆來(lái)順受，但實(shí)際上不是這樣的 。如果真正了解它、理解它的時(shí)候，就知道它所有基因的表達(dá)都在變化，有的基因表達(dá)變多了，有的變少了，一切都是為了應(yīng)對(duì)環(huán)境的變化 。植物到了一個(gè)地方，它就任勞任怨，而且往往是先行者 。在荒無(wú)人煙的地方，沙漠或者荒漠，只要有了植物后，慢慢地那個(gè)地方就會(huì)變得稍好一些，然后，動(dòng)物就可以去了 。所以，植物是開(kāi)荒僻壤的先驅(qū)，而且它是很無(wú)私的，所有動(dòng)物的食物其能量來(lái)源都是植物從光能轉(zhuǎn)化的化學(xué)能 。光為植物和整個(gè)生命界提供能源，所以從地球表面出現(xiàn)植物開(kāi)始，植物的所有進(jìn)化過(guò)程都是圍繞著怎樣把光能利用好，從而讓它有充足的能量進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育 。從發(fā)芽到開(kāi)花結(jié)種子，植物的一生每一個(gè)步驟都和光有關(guān)系，光對(duì)植物的生長(zhǎng)起決定性作用 。俗話說(shuō)“萬(wàn)物生長(zhǎng)靠太陽(yáng)”，講的就是光的重要性 。光對(duì)種子發(fā)芽很重要，發(fā)芽后有光、無(wú)光對(duì)植物的生長(zhǎng)方向也起決定性作用 。不同的光環(huán)境對(duì)植物群體的生長(zhǎng)狀態(tài)也有影響 。植物進(jìn)化出了很多機(jī)制來(lái)感受不同的光環(huán)境，并在生長(zhǎng)發(fā)育上作出相應(yīng)的反應(yīng) 。
7 植物能看到人類看不見(jiàn)的光
太陽(yáng)光是由不同波長(zhǎng)的光組成 。實(shí)際上，人類只能看到很短一段波長(zhǎng)的光，叫可見(jiàn)光 。植物雖然也看不了太多，但比我們好一點(diǎn) 。人是怎樣看到光的呢？當(dāng)然要靠眼睛了 。眼睛是一個(gè)特殊的器官，它有很多的結(jié)構(gòu)，有角膜、虹膜、玻璃體、晶狀體等，通過(guò)這些結(jié)構(gòu)就把光聚焦到視網(wǎng)膜上 。視網(wǎng)膜上有一些特殊的區(qū)域，特別敏感，里面有兩種細(xì)胞，都是感光的：一種叫柱狀細(xì)胞，一種叫錐狀細(xì)胞 。柱狀細(xì)胞就是讓人感知光的多和少，錐狀細(xì)胞根據(jù)其感受光的顏色不同又分為三種不同細(xì)胞：藍(lán)色、綠色和紅色色覺(jué)細(xì)胞 。柱狀細(xì)胞是看光的多少，錐狀細(xì)胞是看光的顏色，如紅色的光激活了紅色色覺(jué)細(xì)胞，你就能看到紅色和紅色的東西了 。這樣就有了一個(gè)問(wèn)題，視網(wǎng)膜里沒(méi)有紫色細(xì)胞，怎么能看到紫色呢？實(shí)際上，當(dāng)藍(lán)色細(xì)胞和紅色細(xì)胞同時(shí)被激活時(shí)，加起來(lái)就是紫色，我們就看到紫色的東西了 。色盲就是三種色覺(jué)細(xì)胞中的某一種沒(méi)有了，對(duì)應(yīng)的那一個(gè)顏色的光就看不見(jiàn)了 。從原理上講，光信號(hào)被感受后還要傳到大腦才能被人感覺(jué)到 。視網(wǎng)膜上的柱狀細(xì)胞和錐狀細(xì)胞感受光后，導(dǎo)致膜電壓發(fā)生變化，并產(chǎn)生一個(gè)神經(jīng)信號(hào)，這個(gè)信號(hào)傳遞到大腦的某個(gè)部分，大腦就一下子運(yùn)作起來(lái)，進(jìn)行決策來(lái)做出一個(gè)反應(yīng)，或是手要伸出去，或者是要跑，或者是單純的記憶等 。這就是信號(hào)的感受、傳導(dǎo)和反應(yīng)，這三件事情發(fā)生后，就是看見(jiàn)東西了 。這就是人類的視覺(jué)，就是說(shuō)我們?nèi)祟?以及其他動(dòng)物)是通過(guò)眼睛看世界的 。還有一個(gè)很有意思的問(wèn)題是，除了眼睛以外，人身上別的地方還能感受光嗎？在植物中有一種隱花素(cryptochrome)，是感受藍(lán)光的藍(lán)光受體 。實(shí)際上，人也有這種藍(lán)光受體，它是人生物鐘調(diào)控的一部分 。雖然關(guān)于生物鐘研究的諾貝爾獎(jiǎng)針對(duì)的是period這個(gè)基因，但藍(lán)光受體和它同樣重要，因此又被稱為生物鐘光受體 。這個(gè)藍(lán)光受體不在我們眼睛里面，而是在我們身體中別的細(xì)胞里面，包括我們大腦里面的某一部分 。總之，雖然身體別的地方也可能感受到光，人主要還是通過(guò)眼睛來(lái)看世界的 。
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