【获奖作品】和叶子对视的日子

[:这部作品获得了2017年度十大新锐科普创作者竞赛《让院士们成为科普》的文章类二等奖。ゥ

也许你和你的猫喜欢吃鱼，也许你的同桌像树上的麻雀一样吵闹，但是你很难找到植物和人类的共同点。即使在动物分类学中，动物和植物从一开始就被冷漠地分开。

但是耶鲁大学的科学家们有了一个小小的发现。他们发现植物和人体中的一组基因非常相似，这组基因被用来调节个体对光的反应，无论是在植物中还是在人体中。

这一发现让每个人都突然意识到，也许像我们一样的植物也能看、听和感觉。

在阅读这篇文章之前，你可能永远不知道你的绿色植物有多敏感。尽管你不能指望你的绿色植物在你早上醒来时对你说“早上好”，但它确实能监控房间里的一切:它知道你是否和它在一起，你是否又穿上了那件蓝色的外套，以及你何时被从一个地方转移到另一个地方。

蓝光，抓住它！

你一定听说过达尔文。在完成了他的科学杰作《物种起源》后，他没有时间致力于植物实验。他对植物向阳光方向生长的现象很感兴趣。经过多次实验，他发现植物只对蓝光着迷，对其他颜色“视而不见”。

阳光的颜色

如果你把所有颜色的颜料混合在一起，你会得到一种黑色颜料。如果你把所有颜色的光混合在一起，我们可能会得到无色的光——比如阳光。

棱镜可以分离混合的光，然后我们可以清楚地看到组成阳光的光的颜色，其中当然包含植物无法阻挡的蓝光。

植物的眼睛在哪里？达尔文做了一个非常著名的实验。他在不同的位置覆盖并切掉几个植物病菌，让它们在同一光源下生长，用不同位置的“眼罩”来观察植物中谁是“盲人”。“失明”的植物是正确遮盖“眼睛”的植物。

在实验之前，所有四种植物细菌都处于黑暗中，在昏暗的光线下垂直生长。然后，他们...

第一个细菌没有被处理。当它看到太阳时，它毫不客气地把头转向太阳。

第二个胚芽从它的茎尖上被切下来，它在阳光下冻结了。

第三种细菌的茎尖上戴着“士兵的头盔”。它仍然对太阳漠不关心。

第四个胚芽被“处理”，它的茎尖暴露出来。它仍然会长到太阳底下，显然不是“瞎的”。

1880年，达尔文和他的儿子发表了一篇论文，宣布了他们的实验结果，这是植物的第一个“视觉”研究结果。当然，达尔文非常谨慎。他只证明了生长在茎尖的植物的“眼睛”可以控制植物的向光性，而没有证实植物的感光系统只在茎尖。后来的科学研究还发现，植物并不是只有一双眼睛。

红灯，起来！

达尔文的论文发表后不久，一些农民发现他们在室内和室外种植的同一种植物会在不同的日期开花。室外植物似乎能够更清楚地观察自然界的气候变化，从而判断它们应该何时开花。

科学家们引进了一些只有在阳光长时间照射时才会开花的植物来做实验。在其他条件合适的时候，它们会在半夜开灯，但是日照时间很短，这些植物会认为日照充足并开花。

令人惊讶的是，科学家们将夜间的日照量减少到只有几分钟，而这些植物仍然被“欺骗”这表明这些植物是否应该开花可能不取决于它们一天暴露在多少阳光下，而是取决于它们在那一天在黑暗中“沉睡”了多久。

通过进一步的研究，科学家们发现是红光可以将植物从“睡眠”中“唤醒”。即使其他颜色的光整夜照耀，植物仍然会“睡得很香”，不会开花。

掌握了这一技术后，养花人开始对植物进行赤裸裸的长期“欺骗”。他们用这种方法来推迟或提前花的花期，这既方便运输又有利。

为了严格起见，科学家们再次使用达尔文的实验方法来确认植物“眼睛”的位置，但是这个实验的结果却大相径庭。

负责“探测”光周期的“眼睛”不是在植物的茎或顶端，而是在每片叶子上。此外，即使所有的叶子都被覆盖，只有一片叶子能感受到光，植物也能做出反应。树叶协同工作的方式就像一只警惕的猫鼬。

光比红光“更远”

当太阳西沉时，天空中会有一种难以察觉的光——红外光，这就像科幻电影《黑衣人》中给植物涂去记忆的笔。当穿黑衣服的人想要抹去某些人的记忆时，他们会让记忆抹去笔的闪光，而那些看到这种闪光的人会忘记以前的事情。

红外光能让植物忘记什么？通过实验，科学家发现，在夜间被红光“唤醒”的植物，如果立即被红外光照射，就会“失去记忆”。他们会忘记以前见过红灯，因此再次“沉睡”，不再开花。但是如果红光-红外光-红光像这样被照射，植物会再次开花。不管是红光还是红外光，它们只需要点亮几秒钟就可以在植物上工作。

似乎尽管植物的时间表被淘气的科学家打乱了，但它们将永远记得最后一次见到的光。

当然，植物能“看见”的光比这些种类多，为了生存，每一种生物都进化了观察世界的能力。植物不仅有“眼睛”，它们还有能对气味做出反应的“鼻子”，和能对触摸做出反应的“皮肤”。他们也有自己的“婚姻方式”和自己独特的“抚养孩子”的技巧。然而，科学已经搭建了一座跨物种交流的桥梁。