光周期现象是植物可以测算出它们得到了多少光照的强有力证据。
“短日照”植物只在日照较短的时候开花,比如菊花、大豆;“长日照”植物需要长日照才能开花,比如鸢尾和大麦。当然,世界上还有对日照长短不敏感的植物。
经过研究表明,实际上影响植物开花的是黑夜的长短,所以短日照对应长黑,长日照对应短黑。黑夜的长短不做累积,两次光亮之间即被认作是暗夜长短。比如,夜间12小时,中间4小时被点亮一次,那么这个暗夜的长度被植物读作4小时。
暗夜,春夏由长变短,夏秋又由短变长,这长长短短的黑夜影响着植物的开花。
二次大战期间,科学家发现,只要在半夜开一下灯,就可以控制植物的开花时间。比如,他们在半夜开灯一次,剪断“长黑”,短日照的大豆即使在短日照的情况下仍旧不开花,也可以让长日照鸢尾在短日照的冬天开花。
菊花,典型的短日照植物,到了秋冬季,长夜来临,菊花准备开花了,但是花农们只要每晚开几分钟的灯,把黑夜剪断,一直等不到长夜的菊花,便一直不开花,只要不再在夜里搞事情,大约两周之后,菊花便可以开花。人类就这么干预了菊花的开放。这么看,植物是不是很认死理儿。
自然界中,任何植物在白昼结束前接受到的最后一道光都是远红光,这让植物觉得该休息了,早晨,植物会被第一缕红光叫醒。植物体内有一种被称作“光敏色素”的光受体,它就像一个光激活的开关,被红光和远红光掰来掰去,二者轮流起效。
上个世纪50年代,美国农业部实验室的科学家们通过实验证实:远红光可以消除红光对植物的效应,相反亦然。比如,一株长日照的鸢尾,在长夜条件下是不能开花的,但是如果在半夜你拿红光手电去闪它一下,长夜被剪断,鸢尾开花了。但是如果红色闪光之后再照射一下远红光,鸢尾还是不开花,剪断的长夜仿佛又被连接上了。如果此后再闪一次红光,鸢尾又开花了。红光-远红光-红光-远红光,就这么无限的循环下去的结果就是,之后最后那一次的光源是有用的。鸢尾体内有一个决定能不能开花的开关,红光和远红光各占一边把这个开关掰过来掰过去。
达尔文向光性实验证实植物感受光的“眼睛”在茎尖,但是负责广光周期的“眼睛”却遍布于植株的所有叶片。
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