牵牛花朝开夕落，生命为什么这么短暂？

Question

如题所述

Answer 1

1. 早晨开放的牵牛花，其生命周期为何如此短暂？
2. 关于花开的时间，我们拥有许多常识性的知识。例如，牵牛花总是在清晨开放，而葫芦和夜来香则选择在夜晚绽放。如果对各种植物的开花时间进行调查，我们甚至可以制作出一个由花卉指示时间的钟。
3. 我们知道，决定开花时刻的主要因素，虽然因植物种类的不同而有所差异，但许多植物都受到一种生物学上的“钟”（内在的节律）的控制。牵牛花的开花时间，很大程度上也是由这个生物钟所决定的。
4. 然而，当我们试图深入了解这个生物钟的本质，以及调节其运行的因素时，我们会发现，目前我们对这些问题的答案还不够明确。尽管如此，我们可以从生物钟的角度来解释为什么牵牛花会在特定时间开放。
5. 为了更好地理解生物钟，我们可以以叶子为例。一些植物如扁豆、合欢草和含羞草，它们的叶子在白天展开，在夜晚则垂下并闭合。即使将这些植物置于恒温的暗室中，它们的叶子仍然会遵循大约24小时的周期，进行上下运动。这种周期性的运动显然是由植物内在的节律性所决定的。
6. 植物对某些环境因素（如温度和光）的周期性变化不敏感，这可能是因为它们的生物钟周期并非恰好24小时，而是因植物种类而异。这表明植物的生物钟受到遗传因素的控制。
7. 植物的内在节律性不仅体现在叶子的运动上，还表现在呼吸、光合作用、生长速度等多种生理现象上。我们通常将这些现象称为“生物钟”。
8. 尽管人们已经认识到生物体内存在这样一个“钟”，但对其本质仍然知之甚少。光和黑暗可以相对容易和明显地改变生物钟的速率。例如，将植物在黄昏时移入暗室，可以提前叶子的睡眠时间，从而提前次晨的展开时间。
9. 实验表明，牵牛花的开花时间受到生物钟的支配。在适当的温度和光照条件下，观察到牵牛花的开花周期大约为24小时。
10. 牵牛花在自然环境中经过8至10小时的黑暗后开放，这表明它们通过生物钟来控制开花时间。这一观点得到了实验支持，即提前或延后光照时间会影响牵牛花的开花时间。
11. 植物体内的酶活性及其对生物膜的透过性也随着生物钟的运行而周期性变化。这可能意味着只有当这些酶的性能达到特定状态时，牵牛花才能开放。
12. 为了开花，牵牛花内侧花瓣的生长速度必须快于外侧。目前，决定内外侧花瓣生长速度差异的因素以及这些因素与生物钟之间的关系仍然是未解之谜，这需要生物学家和化学家的进一步研究。