植物身高为何各不同

　　在自然界中我们会发现，很多植物即便在相同的生长条件下，身高也不尽相同。你是不是认为，充足的光照会让植物长得更粗壮、更高大呢？实验却给出了相反的结论：将同一品种的大豆种子分别种在阳光下和树荫下，结果，在树荫下生长的大豆居然比在阳光下生长的大豆个头要高很多！其实，这一现象早在公元前300年左右就被“植物学之父”泰奥弗拉斯托斯写进了《植物史》和《植物的本源》两本著作中。他发现，在茂密森林里生长的树木，长得高但枝干较细；而在阳光充足环境下生长的树木，长得不高但枝干较粗。

　　我们都知道，光对植物的生长发育非常重要，因此植物会不断调整自己的身高以接收更多的阳光。当一棵植物发现自己处于阴暗环境时，它就会拼命地长高，希望能赶超遮挡自己的其他植物。那么，植物是如何知道自己被遮挡了的呢？

　　植物如何知道自己被遮挡了

　　1987年，哈利·史密斯（英国著名植物学家）实验室做了一个实验：研究人员把正常生长的同种植物的幼苗分别放到模拟遮阴条件下和正常光照条件下，以观察幼苗的生长结果。实验发现，在一段时间后，模拟遮阴条件下的幼苗长得比正常光照条件下的幼苗要高。

　　经检测发现，在模拟遮阴条件下，光的强度明显变弱且光的成分不同。其中，远红光的比例格外高，这是因为远红光能躲过上层叶片的吸收和反射，从而进入遮阴区。植物体内的光敏色素对远红光特别敏感，当植物“看见”远红光时，体内的光敏色素含量就会增加，进而植物便推测出自己正身处阴影下。这样一来，它就会想尽一切办法加速生长，超越遮挡物，为自己争取更多的阳光。

　　“刹车”“油门”怎么找

　　植物虽然不能像动物一样迅速对外界环境做出反应，但是它们体内有一些可以传递信号、调节发育的特定因子，这些因子在植物被遮挡时可以积极协调，让植物快速长高。这些因子大致可以分为两类：加速植物生长的“油门”和抑制植物生长的“刹车”。当“油门”启动时，植物会使劲长高，成为“瘦高个儿”；当“刹车”启动时，植物会减慢生长速度，成为“矮胖墩儿”。平时，这两类因子通力合作，让植物在不同的光照条件下尽量协调生长；但是当这两类因子不能正常合作时，植物也就无法正常生长了。

　　为了知道植物体内具体有哪些“油门”和“刹车”，植物学家们可是费了不少脑筋。他们从突变体库里找出许多突变个体，然后将它们种植在不同光照条件下进行筛选，希望找到以下三类“不能正常生长”的植物。

　　第一类是那些在正常光照下长成“瘦高个儿”的植物—就像在遮阴条件下一样。如果某些基因失去功能后，植物生长加速，那我们就推测这些基因在植物体内是负责抑制生长的，也就是植物生长的“刹车”。第二类是那些即使处于遮阴条件下，依然长成“矮胖墩儿”的植物。如果某些基因失去功能后，植物不能正常长高，那我们就推测这些基因在植物体内起到促进生长的作用，是植物生长的“油门”。第三类是那些对遮阴条件格外敏感的植物。在正常条件下，它们的生长与其他幼苗没有区别，但在遮阴条件下，它们会长得比其他幼苗高。

　　经过多次实验，科学家们找到了许多植物生长过程的调控因子。比如前文提到的光敏色素，就是一种很典型的“刹车”因子。光敏色素失去功能后，植物就会对外界光照条件的变化视而不见，致使幼苗在正常的光照下也只能长成“瘦高个儿”。自然界中的大多数植物在弱光下都会长高，希望尽快摆脱遮挡物。但也有一些例外，比如灌木和草。不管它们怎么努力生长，都无法超过大树，永远只能处于被遮挡的状态。于是，它们退而求其次，找到了另一条生存之道—尽可能地利用好弱光。这类植物又被称为阴性植物，它们一般具有又薄又大的叶片，叶表角质层薄，表皮细胞多呈透镜状以聚焦光照。相应地，那些需要较强光照才能健康生长的植物，又被称为阳性植物。

　　基于以上的研究结果，人们可以通过合理控制光照条件使植物长成人们所需要的样子。比如，烟农希望烟草不要长太高但烟叶尽可能多，就可以在种植时留出足够大的间距，减少烟草之间的相互遮挡，这样烟草就可以通过增强“刹车”因子来保证叶片的产量。再比如，如果人们对木材的长度有更多要求，可以通过增加种植密度来制造遮阴环境，加大“油门”，从而使树木加速长个儿。

　　【责任编辑】谌燕

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