植物的“眼睛”

近年來(lái)，越來(lái)越多的植物學(xué)家認(rèn)識(shí)到，植物除了能利用陽(yáng)光進(jìn)行光能合成外，還有更多的功能。植物通過(guò)許多復(fù)雜手段獲取并解讀陽(yáng)光攜帶的各種信息，這些信息反映了周圍環(huán)境的變化情況。植物不僅能感覺(jué)到其他植物的存在，并以各種方式最大限度地提高生存機(jī)率，而且還能通過(guò)陽(yáng)光確定春天是否已經(jīng)來(lái)臨，冬天是否已經(jīng)結(jié)束。通過(guò)陽(yáng)光，種子知道什么時(shí)候應(yīng)該發(fā)芽，成年植物知道什么時(shí)候應(yīng)該開花。

植物的開花過(guò)程是一個(gè)非常有趣的事情，因?yàn)榇蠖鄶?shù)植物能做到與季節(jié)變化保持高度一致。如果白天時(shí)間太長(zhǎng)，某些種類的植物就不會(huì)開花；而另一些植物只有在白天持續(xù)足夠長(zhǎng)的情況下才會(huì)開花。觀察結(jié)果表明，植物能隨著季節(jié)的變化估算出白天的變化長(zhǎng)度。而要做到這一點(diǎn)，它們必須會(huì)區(qū)分白天和黑夜，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)度，綜合各種信息。植物真的是有這種能力嗎？研究表明答案是肯定的。就像植物通過(guò)受光體測(cè)量光線一樣，它們也能測(cè)量時(shí)間，準(zhǔn)確地說(shuō)是通過(guò)生理鐘來(lái)測(cè)量的。

早在很多年前，植物學(xué)家就已認(rèn)識(shí)到，光在決定植物的生長(zhǎng)速度和開花時(shí)間上起著至關(guān)重要的作用。但是那時(shí)的科學(xué)家認(rèn)為，光合作用是促進(jìn)植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵因素。目前許多科學(xué)家認(rèn)為，這個(gè)結(jié)論有些過(guò)于簡(jiǎn)單化。實(shí)際上植物不是通過(guò)聚集光的能量，而是通過(guò)搜集和加工光攜帶的信息來(lái)促進(jìn)其生長(zhǎng)。雖然植物沒(méi)有感覺(jué)器官來(lái)感知光，但其體內(nèi)的每個(gè)細(xì)胞內(nèi)都生有受光體。受光體就像它的眼睛，能使植物感覺(jué)到光的存在、強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、方向以及顏色的相對(duì)比率。

光攜帶了大量信息，而植物能夠解讀這些信息。植物是通過(guò)“研究”白色環(huán)境光（由各種顏色組成）開始解讀光所攜帶的各種信息的。葉綠素有選擇地從白光中吸收顏色或波長(zhǎng)。綠葉能吸收大部分紅光和藍(lán)光，并通過(guò)葉片反射，傳播一種被稱做“遠(yuǎn)紅光”的光線，這種光的波長(zhǎng)恰好在可見范圍之外。

植物不僅能測(cè)量各種顏色的密度，而且還能測(cè)量某種顏色配對(duì)的比率�？茖W(xué)家們?cè)�做過(guò)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，最終得出一個(gè)結(jié)論：植物通過(guò)測(cè)量紅色與遠(yuǎn)紅色之間的比率能“看見”其他植物葉子的陰影。這一觀點(diǎn)認(rèn)為，植物所處的環(huán)境如果過(guò)于濃密，其他植物反射的遠(yuǎn)紅色光就會(huì)增多，而吸收的紅色光就會(huì)減少。因此，植物只要檢測(cè)出紅色和遠(yuǎn)紅色光之間的比率，馬上就會(huì)知道它是否被遮擋了。

隨著植物視覺(jué)系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們一直在努力尋找植物在分子層面的工作原理。地球上的大部分生物都適應(yīng)了一天24小時(shí)的循環(huán)形式，植物當(dāng)然也不例外。大部分生理過(guò)程都是按一天的生理節(jié)奏進(jìn)行的，早在1930年，德國(guó)生理學(xué)家歐文·勃寧就認(rèn)為植物通過(guò)其體內(nèi)的生理鐘測(cè)量一天的長(zhǎng)度。但是生理鐘并不像機(jī)械鐘那樣準(zhǔn)確，其循環(huán)周期只是大致接近24小時(shí)。因此，生理鐘必須不斷進(jìn)行調(diào)整，以與太陽(yáng)的循環(huán)周期保持同步。植物的感光受光體就起這種作用。

1998年，植物生物學(xué)家史蒂夫·凱和他的研究小組第一次鑒定了一種能讓植物生理鐘保持同步的受光體。這些分子就是光敏素和隱秘色素。植物學(xué)家克林·皮特恩認(rèn)為，生理時(shí)鐘直接促進(jìn)植物生成一種能對(duì)光的季節(jié)變化產(chǎn)生反應(yīng)的分子。同時(shí)他又指出，無(wú)論是這種分子還是受光體都無(wú)法單獨(dú)發(fā)揮作用，二者必須結(jié)合起來(lái)才能促進(jìn)植物開花。

植物學(xué)家對(duì)近來(lái)取得的成功感到非常高興，他們發(fā)現(xiàn)了植物通過(guò)一個(gè)復(fù)雜的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)使其生長(zhǎng)與環(huán)境變化保持一致的秘密。

（選自《百科知識(shí)》，有刪改）

7．下列對(duì)文中植物“生長(zhǎng)與環(huán)境變化保持一致的秘密”的理解不正確的一項(xiàng)是（ ）

A．植物能夠聚集光的能量來(lái)進(jìn)行光能合成。

B．植物能夠獲取并解讀陽(yáng)光攜帶的各種信息。

C．植物能夠通過(guò)體內(nèi)細(xì)胞的受光體感知光線。

D．植物能夠借助光體來(lái)調(diào)解自己的生理時(shí)鐘。

8．下列表述中，符合原文意思的一項(xiàng)是（ ）

A．植物雖然沒(méi)有眼睛，但其體內(nèi)生有類似動(dòng)物眼睛的用以感受光的器官。

B．陽(yáng)光在植物的生長(zhǎng)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，植物的發(fā)芽、生長(zhǎng)、開花都與陽(yáng)光密切相關(guān)。

C．光能合成是植物的一個(gè)次要功能，獲取并解讀陽(yáng)光中負(fù)載的各種環(huán)境信息是植物最主要的功能。

D．生理鐘促進(jìn)植物生成能對(duì)光的季節(jié)變化產(chǎn)生反應(yīng)的分子，從而促使植物開花。

9．根據(jù)原文內(nèi)容，下列推斷不正確的一項(xiàng)是（ ）

A．農(nóng)民可以通過(guò)控制光線的明暗強(qiáng)弱來(lái)調(diào)控莊稼發(fā)芽、生長(zhǎng)、開花甚至結(jié)果的時(shí)間。

B．植物的生長(zhǎng)其實(shí)并不是通過(guò)聚集光能的方式來(lái)進(jìn)行的，因此光合作用在植物的生長(zhǎng)過(guò)程中并沒(méi)有起到關(guān)鍵作用。

C．植物的感光受光體會(huì)自動(dòng)調(diào)整自己的生理鐘，與太陽(yáng)的循環(huán)周期保持同步，保證了所有植物白天生長(zhǎng)、夜晚休眠的生理節(jié)奏。

D．植物通過(guò)檢測(cè)光中的紅色和遠(yuǎn)紅色之間的比率來(lái)感知其他植物。若植物所處的環(huán)境過(guò)于稀疏，其他植物反射的遠(yuǎn)紅色光就會(huì)減少。

參考答案：語(yǔ)文網(wǎng)

7．A（植物利用陽(yáng)光進(jìn)行光能合成早已為人熟知，并不是植物學(xué)家近來(lái)取得的成功。而且，根據(jù)文中第三段“植物并不是通過(guò)聚集光的能量來(lái)促使自己生長(zhǎng)”，可知光能合成不是植物“使自己的生長(zhǎng)與環(huán)境保持一致的秘密”。）

8．B（A.由第三段“雖然植物沒(méi)有感覺(jué)器官來(lái)感知光，但其體內(nèi)的每個(gè)細(xì)胞內(nèi)都生有受光體”可以知道，受光體并不是器官。C.由第一段中“近年來(lái)，越來(lái)越多的植物學(xué)家認(rèn)識(shí)到，植物除了能利用陽(yáng)光進(jìn)行光能合成外，還有更多的功能”可以知道，光能合成與獲取并解讀陽(yáng)光中負(fù)載的各種環(huán)境信息作為植物的兩種功能并沒(méi)有主次之分，C項(xiàng)所說(shuō)犯了主題臆斷的錯(cuò)誤。D.這種分子必須和受光體結(jié)合才能促進(jìn)植物開花。）

9．C（C項(xiàng)中“保證了所有植物白天生長(zhǎng)、夜晚休眠的生理節(jié)奏”的說(shuō)法以偏概全，文中說(shuō)“地球上的大部分生物都適應(yīng)了一天24小時(shí)的循環(huán)形式，植物當(dāng)然也不例外。大部分生理過(guò)程都是按一天的生理節(jié)奏進(jìn)行的”，而這并不表明所有植物的生理過(guò)程都是按白天生長(zhǎng)、夜晚休眠的生理節(jié)奏進(jìn)行的。C項(xiàng)說(shuō)法過(guò)于絕對(duì)。）

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