《植物知道生命的答案》02

文章摘抄02

1、1906年，烟农开始注意到一个新的烟草品系，其生长似乎无休无止。乍一看，这样健壮、不停生长的植株对烟农来说似乎是天赐两种。然后，它有着两面性：1）它生长不休；2）它很少开花，这就意味着烟农无法收获种子供来年播种之用。

1918年，美国农业部的两位科学家怀特曼.加纳和哈利.阿拉德开始着手调查为什么该植物不知道何时停止长叶、开始开花结果。他们把该植物种在花盆里，一组植株置于室外田中，另一组植株在白天置于田中，但每天下午都移到一间阴暗的棚屋里。他们发现，仅仅限制植株看到光，已足以让该植物停止生长，开花结果。换句话说：如果该植物暴露在夏天的漫长日光下，它们会一直长叶；如果它经历了人为制造的短日照，就会开花了。

这个现象叫做光周期现象，是我们得到的第一个能够强力地证明植物会测算它们获得多少光的证据。很多植物都像上面提到的植株一样，只在日照较短的时候开花，这些植物叫做短日照植物，菊花和大豆就属于短日照植物。有些植物的开花则需要长日照，如鸢尾和大麦就是如此，这些植物叫做长日照植物。有了这个发现，烟农现在就可以通过控制植物看到的光来调节花期，使之遵循自己的生产计划。无怪弗洛里达的烟农没过多久也发现：马里兰猛犸在他们那里可以生长很多个月（因为碰不到马里兰州会碰到的霜冻问题），田地里的植株要延迟到仲冬才开花，那时正是一年中白昼最短的时候。更多的实验进一步揭示：植物测量的不是白昼的长度，而是连续的黑暗时期的长度。

运用这些技术，花农可以让菊花直到母亲节前夕才开花，这是让菊花在春天的繁花时节绽放的最佳时间。花农遇到的问题是：母亲节在春季，但菊花在正常情况下要到日照越来越短的秋季才开花。幸运的是，在秋冬两季，只要每晚点亮几分钟的灯光，就可以让种植在温室中的菊花一直不开花。然后，就在母亲节的前两周，花农晚上不再开灯了，于是所有的菊花便在同一时刻”哗”地开放，既适宜收获，又适宜装运。

20世纪50年代早期，在马里兰猛犸得到首次研究的那个美国农业部实验室，哈利·波斯维克和他的同事又获得一个惊人的发现：远红光——这是波长比鲜红色光略长的光，最常在日暮的时候勉强看到——可以消除红光对植物的效应。说得更详细一些，如果你取来几株在长夜条件下不能正常开花的鸢尾，在半夜给它们一个红色闪光，它们就会开出和自然条件下种植的鸢尾一样鲜艳美丽的花朵。但如果在红色闪光之后紧接着再给它们照射远红光，结果就好像它们从未被照过红光一样，又不开花了。如果在远红光之后再照红光，它们又开花了；再照远红光，又不开花了，如此类推。而且，根本不需要太长时间的照射，无论红光还是远红光都是几秒钟足矣。鸢尾体内仿佛有一个光激活的开关，红光把它扳到开花这一边，远红光把它关上，鸢尾就不开花了。只要你来来回回扳开关扳得足够快，什么都不会发生。

在自然界中，任何植物在白昼将终的时候看到的最后一道光是远红光，这意味着植物应该休息了，早晨，植物看到红光便又醒过来。通过这种办法，植物便可以测量在它最后一次看到红光之后过去了多少时间，借此调整其生长。

2、我的祖母从未学过植物生物学或农学，她甚至没上完高中。但她知道，把一个成熟的香蕉放入一个牛皮纸袋，再把一个很硬的鳄梨放进去，鳄梨就能变软。她是从她母亲那里学到这一招的，她母亲又是从她自己的母亲那里学到了这一招，如此代代相传。事实上，这种做法可以追溯到古代，古代早就有多种催熟水果的方法了。古埃及划破少数几个成熟的无花果，就可以让整串无花果成熟。古时候的中国，人们则在储藏梨的房间里烧香，这也可以让梨成熟。20世纪初，弗洛里达的农民在用煤油加热的棚屋中催熟柑橘。

燃烧的煤油灯、中国古代的线香、成熟的水果都会释放乙烯，乙烯是用来使果实成熟的通用植物激素。不管是催熟什么水果，只要用纯乙烯气体处理一下即可。

3、为了要研究植物如何知道上下，奈特发明了一种复杂精巧的实验设备：利用水轮车的原理产生离心力，通过这种替代性的离心力，奈特对幼苗加了一种类似重力的力，展现了如下的事实：根总是向着离心力的方向生长，而茎总是向着相反的方向生长。

4、植物的春化以及科学意识形态

顺便科普一下李森科：

特罗菲姆·邓尼索维奇·李森科（俄语：Трофи́м Дени́сович Лысе́нко，1898年9月29日——1976年11月20日），苏联生物学家、农学家，斯大林时代后期和赫鲁晓夫时代苏联首席科学家，号称“斯大林的科学红衣主教”。1925年毕业于基辅农学院后，在一个育种站工作。他坚持生物的获得性遗传，否定孟德尔的基于基因的遗传学。 他得到斯大林的支持，使用政治迫害的手段打击学术上的反对者，使他的学说成了苏联生物遗传学的主流。1935年，李森科获得乌克兰科学院院士、全苏列宁农业科学院院士的称号，任敖德萨植物遗传育种研究所所长。1953年赫鲁晓夫否定斯大林的路线，但继续支持李森科。

1964年10日赫鲁晓夫下台，苏联的生物界得以清除李森科的学说。但他在二十多年时间内借助政治手段干预苏联学术领域，使得苏联在包括生物学、农学在内的多个领域遭受了毁灭性打击，被称为“三十年浩劫”。当西方开始娴熟运用分子生物学时，苏联仍然停留在细胞遗传学的时代。直至苏联解体，也未能恢复他们在这些领域的领先地位。甚至这种科学的统治对生命科学所造成的灾难性影响，殃及了所有的社会主义阵营国家，只有德意志民主共和国由于拥有世界领先的科学水平和这些科学家的坚决抵制得以幸免。

李森科主要错误在于：拒绝承认孟德尔遗传学（其基础原则是所有的性状都是遗传基因的结果），而是认为环境也能引起获得性性状的发育（比如生活在永久黑暗中的鼹鼠会失去视力），这些性状也能遗传给后世子孙。这样的观点意义在于：李森科的遗传学表达了一种精神——人定胜天，它很好地迎合了那种认为无产阶级会被环境改变的流行意识形态。

（春化到底是科学还是伪科学，个人目前不清楚。）一些植物为了开花需要经历寒冷的冬天，李森科是第一个表明这一过程可由人工操作的人。很多植物依赖冬季的低温才能获得收获，很多果树只有在寒冷的冬天过去之后才开花结果，莴苣和拟南芥的种子只有在睡个冷觉之后才会萌发。春化的好处在生态学上的好处是显而易见的：它保证在冬季的寒冷过后，植物可以在春季或夏季，而不是一年里光照和温度可以支持植物生长的其他时候发芽或开花。

以下是春化在wikipedia的定义：

春化现象指一，二年生的植物，经过春化处理（vernalisation，在苗期对其进行低温处理，约3 °C）后，才能从营养生长阶段（即根、茎、叶的发育）过渡到生殖生长阶段（即花、果实和种子的发育）的现象。

对冬小麦试验表明，如果不对种子进行低于3摄氏度的春化处理，就算作物的杆和叶都生长的很好，到了来年的夏天却也不会结穗。甜菜不经过春化处理，甚至不开花。春化处理只能对植物中有分裂能力的细胞起作用。其部位因植物而异，主要为茎的顶端分生组织。

冷冻期与花期可以间隔很长的时间，因此，没有必要赶在春暖花开之前进行春化处理。而且，日照时间，温度和生长状况也是影响花期的因素。
短时间春化处理的作用可被高温处理所抵消。但长时间的春化处理则会形成稳定状态，不能为高温处理所抵消。

将受过春化处理的植物嫁接到未受春化处理的植物上，春化现象并不发生。相关例子：郁金香鳞茎以低温刺激使其易开花。