揭开植物睡眠之谜

　　含羞草或合欢草等豆科葡萄糖与总称为配质(糖苷中的非糖物)结合的化合物。
　　白昼，因为配糖物的葡萄糖被水分分解成非糖物，所以睡眠物质浓度减小而叶片张开。一到夜里，葡萄糖再度与非糖物结合使睡眠物质激活，所以叶片闭合。即通过葡萄糖与非糖物粘合或分离，起到了叶片开闭运动的开关作用。专家认为这个开关由“β—葡萄糖苷酶”控制。
　　另一方面，铁扫帚的情形与叶下珠的情形正相反，张开叶片的觉醒物质组成配糖物的结构，一旦到闭合叶片的傍晚。觉醒物质被水分解为非糖物，推动了活性，其结果是睡眠物质的浓度相对提高，叶片闭合。
　　
　　揭开生物钟之谜
　　
　　从以上结果，我们能够将由生物钟控制的睡眠运动调节机制归纳如下，即睡眠物质与觉醒物质都是糖苷结合在配基(非糖物)上的配糖物。一到某个特定的时间，生物钟让β—葡萄糖苷酶激活加水分解配糖物，结果两活性物质间的浓度平衡发生变化引起睡眠运动。再者，专家通过带荧光色素的生理活性物质实验，获知生理活性物质直接作用于植物叶枕部分的运动细胞。专家认为各植物的运动细胞膜仅对所属的生理活性物质存在受容器。这也说明，不是该植物的生理活性物质，由于没有所属的受容器，所以不起作用。
　　
　　让豆科植物“失眠”
　　
　　那么，豆科植物究竟为什么要睡眠呢?达尔文在《植物的运动》一书中称，是“为了保护身体免受夜间低温的侵袭，采用闭上叶片的睡眠的方法”。20世纪70年代生物钟理论权威则认为，是为了防止因月光引起生物钟的复位。
　　不管植物“睡眠”是为了躲避夜间的低温还是夜间明亮的月光，这些说法都缺乏实验上的科学依据，也就是说人们一直不能制造出不“睡眠”即不闭合叶片的豆科植物。现在科学家终于可以让植物不“睡觉”了。他们合成了一种阻碍铁扫帚“睡眠”的物质，将这种物质作用于一株铁扫帚，果然它的叶片就张开了。这种植物由此患上了“失眠症”，叶片一直张开着。由于不睡觉，结果这株植物受到了伤害，两周后完全枯萎。这一实验也证明了“睡眠运动”是植物生存不可或缺的生命现象。
　　
　　环境和谐型农药
　　
　　通过豆科植物不睡眠就枯死的事实，以及生理活性物质每种植物都不一样，所以专家认为可以利用植物本来的生物现象开发出环境和谐型农药。例如，现在市场上出售的除草剂还达不到对豆科植物无害，仅使豆科的杂草枯死，而所谓睡眠运动阻断剂，就是仅使特定的植物患上失眠症枯死。
　　在美国广阔的大豆地里，使用的是“侬多枯”除草剂，但是“侬多枯”对美国角合欢这样豆科的杂草不起作用。对此，科学家从生长在日本的同属角合欢取出生理活性物质，合成可导致角合欢失眠症的睡眠运动阻断剂，并将此投放到角合欢上，可以看到第三天就完全枯死。并且这种除草剂的使用对大豆庄稼的生长完全没有影响。另外，如果延长植物睡眠时间，其水分的蒸发将减少，那么，或许将来能够开发出有一定抗旱能力的庄稼。
　　
　　责任编辑：蒲　晖