植物在晚上卧室吗?

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植物晚上在室内是否“睡觉”,即是否有叶绿素荧光的“开关”过程,现在还没有定论。 已知的植物光周期反应包含以下四个连续的阶段[6]: (1)光的感应阶段;

(2)细胞的感应信号传递阶段;

(3)基因表达调节阶段;

(4)叶绿体结构的形成和光合作用的进行。 在室内植物研究中,通常认为上述各阶段的时序是固定的,但是各阶段的具体时间长度会因为植株的年龄、温度、光照强度等不同而有所变化。 近年来,有些研究者发现,在黑暗条件下,有些植物会出现无规则的光合脉冲(light pulsing),其频率约为每分钟一次,且随着温度升高而增强;当有红光或远红光刺激时,光合脉冲发生明显减低甚至消失的现象[8][9]。这些发现对传统的植物光周期理论提出了挑战。

另外,最近也有一些研究证明,在白光灯照射下,当光照度达到一定强度时,大部分植物都会显示出不一定的光抑制现象[10]。我们认为植物在夜间也有可能处于一个“休息-觉醒”的过程中。 为了验证我们的猜测,我们使用实时显微镜观测了四种常见观叶植物在光照与黑暗条件下的生理状态。

在我们的实验中,四种植物被分为两大类,每一类包含两种不同的物种。这两大类分别是Cordyline sp. 和 Chlorophytum comosum,它们的叶子都是狭长的条形,且属于耐阴的植物。另一类为Epipremnum aureum 和 Ficus pumila,它们的叶子均为阔卵圆形,不具光泽,且属于喜阳植物。

在试验的第一天,我们将四株植物的叶片同时暴露在红光下(R=0.4 微摩尔/升),5分钟后所有叶片开始出现明显的光反应。两小时后,所有叶片的光反应达到最大值之后开始慢慢减弱并趋于一致。经过一整天光照后,我们发现除了个别植株外,其余植株叶片的光反应均已消失。 第二天,我们将植株置于完全黑暗中,一小时后,只有F. pumila 的叶片恢复了光反应,其他三株植物仍然没有反应。继续黑暗培养一天后,这四种植株的叶片均出现了显著的光反应,而且反应程度几乎相同。

以上结果表明,在白天,这四棵植物的叶片都进行了光化学反应,不过由于光照时间长短不同,导致它们之间的生理状态存在差异;而在夜间,这四种植物的叶片可能都处于“休息-觉醒”的过程之中,只是这个过程所需要的最短时间不同所致。植物在夜间其实是有可能的进行光合作用或者呼吸作用的。

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