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113:植物的“视觉”

读喜马拉雅作者:gezhong日期:4月前点击:166
我们有眼睛,所以我们会问“花儿为什么这样红?”。可植物呢?它们虽然并没有长眼睛,但似乎又表现出了许多“看得见”的行为。比如向日葵,又比如那些白天绽放夜晚合拢的花朵。所以,植物到底是通过什么样的方式“看”这个世界呢?在植物“眼里”,世界是怎样的?它们“眼中”的世界,是否也是五彩缤纷?!这期节目,带你了解植物的“视觉”!

113:植物的“视觉”

原来是这小男生,这羊是这是什么女的点的样子啊。原来是这样,欢迎来到原来是这样,各位好,我是徐东,我是姜文上周的节目呢,我是和紫麟聊了花儿,为什么这样红还唱起来了,你听了什么最后的彩蛋,希望没有吓到大家啊。 花儿为什么这样红,我看到也有朋友在我们的节目下边儿留言,那就是人看着是红的呗。

当然,这是一个思考。今天我们展开的不是这个问题,但它带来了一个角度,那就是其实花的颜色是人定义的,而我们为什么能够感受到这种颜色,是因为我们对光有感觉,我们对颜色有分辨的能力好像是这样的?

那么,今天我们把这个问题转换一个思路,主角换到花本身,其实会带来另外一个有趣的问题,什么花,看我们是什么颜色吗?

很有意思,花看不看得见呢。

当你看到这个斑斓的世界的时候,植物是不是也在通过某种方式一块儿欣赏呢?植物?

他有没有感觉呢?嗯,好像有点意思。嗯,植物能看得见吗?

这其实是一个很好玩儿的问题啊。 先做这样一个想象,如果有一天。

你的双脚被固定在了地板上,不能移动。

你觉得你的生活会遇到什么样的困难,麻烦大了好吗?首先我饿了,不能去吃东西,然后我要是冷了,我不能去添衣服,然后人有三级吧,我不能去上厕所。

要是没有别人帮助的哈,我觉得这日子是没法过的啊。这个的确是一个挺变态的想法啊,想想就会觉得生不如死。 可是你有没有想过这样的生活方式。

植物们正在经历啊,天天如此,好像是那么植物和动物最大的区别。其实就在这个洞上啊,你们植物它不能够移动啊,被捆住了双脚,但是呢,它依然能够很好的生存。

那么从某种意义上来说,植物或许是比许多动物。

更为复杂的生命体,哎,你这样一说,好像马上对植物们就肃然起敬了,感觉他们比我们高级好多。

当然,这其实没有办法类比啊,因为植物和动物它本来就是两套体系。在生命之术上我们很早就分家了。

但是反过来又不得不说,在很多方面,植物和我们还是有着许多共同点的,比如说植物,也有它的视觉体系。 当然这里打引号,我发现你一直在暗示名士告诉我职务是能看到的。嗯。

他是不仅能看到,而且还能看到我们所。

看不到的这么牛吗?

比如说植物,它能够看到紫外线,红外线,这一点我们就看不到。嗯,反过来呢,也有很多东西是我们能看到的,植物是看不到的。

比如说植物就不能像我们一样看到具体的图像啊,这个显而易见,他不会知道我长得有多么像。大叔啊,姜文长得有多么的萌妹子。

哎呀,别到了。明明写的是许多长得有多帅,但是不可否认啊,植物呢?有它独特的视觉,它是能够看到光啊,更确切的说,其实是感知到光啊,而且呢,它其实能够分辨。

光的颜色,光的方向,光的强弱,以及光的照射时间。哎呀,我突然想到了向日葵,就是这个,他能看到光,我是相信的,因为他总是在找太阳嘛。

对吧?嗯,他的根紧紧地束缚着他,但是他总是向着太阳转动,它的外形已经改变,爱却永不改变。 哇啊,看的不错,可这是什么段子呢?

啊,这个是摘自古罗马诗人奥维德的。

变形记什么时候变得那么文艺,一直很文艺好吗,那咱们说回正题啊,刚刚说到向日葵,其实呢,不仅仅是向日葵,绝大多数的植物都是有向光性的。

它的这个特性就是说它长着长着就会朝着光源的方向弯曲,这个其实在初中生物课的时候都应该学过啊,老师呢,也一定会说到达尔文的那个经典的实验,就是,如果咱们把植物顶上的那个金尖儿给摘除,或者说罩上一个不透光的小帽子。

他就不会弯曲了啊,直直的长。

由此呢,也就证明了植物感受光的部分是在它的顶部。哎,也就是说,植物的眼睛和我们一样,也是长在头上的。

而且如果把他们的眼睛蒙住。

他们一样会抓瞎没错啊,那么植物在我们说看到光之后啊,他又是怎么让自己弯曲的呢?

那这个行为如果是发生在咱们人类身上,我们先来回忆一下我们是怎么做的。

当光进入到我们的眼睛之后,会形成视觉信号,这个信号呢会传输到丘脑,然后再投射到位于我们后脑勺部位的视觉皮层之后呢?信号会传输到位于我们头顶部的运动皮层,于是呢,我们就会做出伸手去握眼前的杯子,或者是接住迎面飞来的球这样的动作。嗯,这些内容其实我们之前是说过的,如果不记得了呢,那么就出门左转复习一下大脑是加大公司那一期说完人,咱们再来看看植物。

他是怎么做的啊。嗯,前面我们说到啊,植物的这个所谓的眼睛是长在顶上的,但是高于顶,但是呢它弯曲的这个部位啊,可不是在顶上,而是中间的部位,就是腰的位置,可以这样理解啊,那么为什么看到了光就会弯腰呢?这是植物哎。其实呢,在植物的内部也有一个信号传输的过程,当植物的金尖儿接收到光之后啊。

他就会把这个信号往下传,传递到中部的位置。

告诉在那儿的值班长啊。假想一个这样的形象,那么你该往左边弯了,折完掌在接到指令之后呢,就会给右侧的细胞发放一种叫做生长素的营养品,鼓励他们加油生长。

那么吃了这些营养品的细胞呢,当然长得就更大了啊。

所以慢慢的,右侧的细胞开始变大,左侧的细胞还是小小的,那么自然他就会往左边弯曲了。啊,原来是这样一个过程,感觉好像和我们处理信息差不多呀。虽然用的方法不太一样的确啊,虽然说没有大脑没有神经系统。

但是植物同样能够把光信号转化成调控生长的种种指定,只不过呢,他们好像没有办法法光信号转化成具体的图像,但谁又知道呢?也许再过几年就会有植物学家们发现,原来植物它真的也存在那种看到图像的情况。哈哈。

像你前面说的植物不仅能够看到光,还能分辨颜色。

那,这是真的吗?他们真的能看到这个五彩缤纷的世界吗?

恐怕要说五彩缤纷不太行啊。虽然说植物能够接收的光谱范围要比我们人类宽很多,但是在识别上呢,它主要就两种光,嗯,蓝不过呢,这两种光啊对于植物来说却至关重要。

他们靠蓝光来,知道向哪个方向弯曲而靠红光干嘛呢,测量夜晚的程度,而这个测量结果又直接关系到植物的生长和开花。哎,分工这么明确啊,那是不就是说蓝光让植物知道像哪一边弯曲?

而红光呢,告诉植物什么时候开花就是这样哇,我们知道啊,植物对光照的喜好其实是不一样的,有些植物呢他就喜欢长时间的光照,有些呢,他比较喜欢阴暗一些的环境啊。

所以呢,我们就会有长日照植物和短日照职务的区分。

一般来说呢,我们把每天光照超过十四个小时才能开花的植物,称为长日照植物,比如说渊尾大麦,它就是长日照植物。那如果白天时间太短,夜晚时间太长,它就不能够正常开花,只会不断地长个儿。 嗯,就是因为光照的时间不够,对吗?从字面来理解好像的确是这样啊。长日照当然就是需要足够长时间的日照。但是真的是这样吗?

接下来一段呢?大家要仔细听啊。因为。

会有那么一点儿高脑子。哎,我觉得听我们原来是这样。节目的朋友其实应该早就已经习惯随时进入备战状态。 是啊,多动脑是一个好习惯啊,咱们就拿渊尾这种植物来举例子啊。

渊伟呢,刚才说过是长日照植物。

对,所以呢,在大冬天昼短夜长的季节,它是不会开花的。

但是呢,科学家们在实验当中却发现了一个很奇怪的现象,如果我们在半夜里给冤委一个红色的闪光,只要几秒钟就好一段时间之后啊。

这种冤委居然开花。

嗯,等等,让我理一下思路。

渊伟是长日照植物,它需要的光照时间是比较长的,但是到了大冬天呢,白天的时间比较短,它就不会开花。

可是如果在夜里给他照红光,那么就相当于是增加了他的光照时间,对吗?

但是这个时间非常短,只有几秒钟啊。 嗯,哎,也是啊,在总时间上没有增加多少,只是增加了几秒钟。

好像离十四个小时的长日照标准还有点远,但是袁伟开花了,为什么呢?诶,这个已经很奇怪了啊,但是奇怪的事情还没完。

如果说我们调整一下实验啊,在给渊伟照射了几秒钟的红光之后啊,紧接着又给他照射远红光啊,这就是波长比红光略长的一种光。

结果发现啊,这冤委他又不开花了,这么任性又不开了。

但是如果在远红光之后再给他照红光,结果他又开花了,再照远红光又不开了啊,因为它晕倒了,照来照去,到底是开还是不开啊,这不是闹着玩吗?

你说把开关摁下去就开花,弹起来就不开花,是这样啊,太有意思了,你别说,还真有点儿开关的意思。

这个开关,其实它有一个名字,嗯,叫光敏色素敏感的敏,它呢,是植物身上的一种光寿体,当红光照射的时候呢,这个开关就被激活了,而远红光则会让光明色素失效。至于为什么是?

红光呢,因为光敏色素,它只对红光敏感。

研究人员曾经试着给渊伟照过蓝光,绿光等等别的颜色的光都没有反应,所以才知道红光会影响植物的开花。而事实上呢,在自然界当中啊,任何植物在白天即将结束的时候,看到的最后一抹光都是远红光。 他告诉植物们该休息了,然后呢,第二天早晨,红光又会把他们给叫醒。丁玲,玲玲,快起床啦。嗯。

至于为什么会有远红光和红光呢,这个咱们?

有机会的时候和大家讲日出日落的时候一个坑啊,再和大家补完啊,回到咱们的主题。所以呢,植物它真正的休息时间是取决于最后一摩远红光出现的时间。 他就好比是一道入睡的指令,让植物们都去睡觉,而清晨出现的红光则是个闹钟。

他把植物们从睡梦中叫醒,如果这一夜安稳就能够。

一觉睡到大天亮,而且睡够了足够长的时间,那么他就会开花。相反,如果半夜里经常被闹铃闹醒,睡不安稳。

那他就不会开花了。当然了,还有另外一种情况,就是每次闹钟,刚想就有人把它给摁掉,这就相当于每次照射红光之后立即在照射一个远红光,因为摁掉比较及时,不会把职务吵醒。所以对他来说呢,就好像什么事情都没有发生过,就和第一种情况一样。

该开花的还是开花,不该开花的就不开。

哎呀,好复杂呀。可是你们这样真的合适吗?让我们小花好好睡觉不好吗?

我记得之前在讲我们为什么会做梦的时候啊,也说到过说,为了研究人们做梦的时间,就把人一次次从梦里叫醒,然后现在对植物又是这样,这是太过分啦,让不让人和植物们好好睡觉了。

这里呢的确应该给像是冤委以及经常被拿来做研究的,比如说你难戒啊,兔丝子颁发小红花啊,以表彰他们为科学事业做出的巨大贡献,真的想想做植物也是不容易啊。哎,那照你这么说。

我们是不是就可以通过控制红光和远红光这样的一个开关,想让植物什么时候开花就可以让它什么时候开花呢?

哎,这的确是我们人类正在使用的一种技术啊。

让某些植物在特定的时间开花,比如说在西方,很多人在母亲节的时候呢,会送菊花。嗯,可是母亲节。

在春天啊,菊花通常是要到秋天才开,那怎么办呢?这里呢,我们再来动头脑筋啊。我们先来想一想。

在秋天开发的它是成日照植物,还是短日照植物呢?应该是短日照,因为秋天好像就开始夜晚比白天长了。 嗯,秋分之后啊。那么也就是说,如果要开花就需要比较长的睡眠时间,对不对?

对,那么反过来,如果我们不想让他在秋天开花的话,应该怎么做呢?那就不让他好好休息,给他照红光。嗯,让他觉得白天很长。对。

那这样一来,他睡眠不足不会开花了。

然后呢,到了母亲节的前两周啊,晚上呢就不给他开灯,让他好好的睡,这样一来呢,等到母亲节前夕啊,就全都开滑了。哎呀,整个冬天都不能好好睡,可怜的花儿们真的不会神经衰弱吗。

你要这样说呢,似乎是有那么点儿可怜啊。不过呢,姜文,你也不用太担心啊,毕竟呢,植物它没有大脑。

他可能会有些小小的困惑,为什么我开花的时间好像和计划中的不太一样,但应该不至于神经衰弱或者精神错乱啊。好吧,作为同样是睡不好小分队的成员之一,我真是对这些反季节出现的花儿们表示深深的同情。

所以以后也别在二月十四买玫瑰了啊,玫瑰呢是通常要等到春末夏初才开花又要黑情人节了吗。 所以现在你知道究竟是什么决定了植物的开花时间吗?

是他们的睡眠时长。对了啊,植物开不开花呢,并不在于白昼的长度,而在于连续的黑夜的长度。

对于自然界当中的植物呢,它们可以通过白天与夜晚的长短变化,知道是春天来了还是秋天将至。

当然了,他们也可以通过对光的感知形成昼夜节律。生物钟,嗯,生物钟植物也有生物钟吗?那如果说我们人为的改变了植物的昼夜周期,那不就打乱他们的生物钟了。对啊,你想生物钟这个词用的是生物钟啊。

而不是动物钟呀。哎,当然会了。就像我们人会有时差反应一样,植物呢?

他真的也会出现昼夜颠倒的情况啊。

比如说呢,像含羞草科的一些植物啊,像是含羞草合欢等等。

他们的叶子呢,在正常情况下是会在傍晚合拢,早晨在张开的。那么如果我们人为的打乱了它的光周期,就会出现白天合龙晚上张开的现象。

但是这种错乱呢是暂时的,在一段时间之后啊,他们又会根据新的周期重新调整到白天张开,晚上合拢的状态。

就像咱们导师差一样。而有趣的是呢,植物在导师差的时候不会像我们一样发脾气,植物都是好脾气的,这一点我们应该向植物们好好学习。

我们再来问一个问题啊,就是刚才说到植物是通过。

红光和远红光来,知道自己什么时候要开花,那么他们究竟是用什么部位看到红光和远红光的呢?

啊,不是前面说的精尖吗?不是一开始就是说植物的眼睛是长在头顶的吗?

刚开始呢?其实科学家们也是这样认为啊,但事实证明并不是这样。嗯,他们做了一个实验,通过控制植物被光照的部位来寻找感受红光的位置,结果发现啊,照射任何一片叶子。

都可以调整整株植物开花的时间,相反,如果把叶子全部都摘了,只留下精和精尖,那么再怎么照射都济于市了。

哎呀,所以说植物的叶子上也是长眼睛的啊。下次摸植物的叶子的时候,其实在摸人家的眼睛吓人,突然人只有一双眼睛,但植物呢,其实有好多眼睛,或者咱们更准确地说,啊,是光受体,也就是光信号的。

接收体,比如说我们最开始的时候说到的在精尖部位的通过感受蓝光而知道要向哪边弯曲的就是蓝光受体。

后来呢,我们又说到,有一个叫做光敏色素的开关,它可以控制植物什么时候开花,所以这个接收红光和远红光的受体就叫光敏色素手体,它长在植物的每一个叶片上,只要一片叶子看到了红光,那么就好比整株植物都受到了光照。

我们目前还不确定啊,植物到底有多少种光受体,那我们只知道你难戒。

这是一种和野鸡菜相似的,经常被用于研究的小型实验植物啊,它至少有十一种不同的光手体。

那么,除了告诉他向哪里弯曲,何时开花,这些光瘦体呢?还能够识别夜幕何时降临,光线是否暗淡,甚至还能够帮助职务指导准确的世界?哇,这些植物真不简单,真的比我们想象中复杂太多了。

但是我突然想到一个问题,我们人比如说有的人会失明,看不见东西,植物会有吗?

如果植物失明了,会发生什么样的情况呢?嗯,这是一个很有意思的问题啊,不知道姜文,你有没有留意过一些被摆在阴暗环境当中的植物,比如说豆苗?

它往往会长得又高又细对的,而同样是豆苗,如果摆在室外充分接触阳光,看起来呢就是又矮又壮。嗯。

这是为什么呢?阳光充足不是应该有利于生长吗?为什么他们反而长不高呢?嗯,要解释这个问题啊,我们就得先弄明白光。对于植物来说,它究竟意味着什么?

事实上呢,光不仅仅是一个信号,告诉植物们向哪里弯曲,或者是什么时候开花,更重要的是,光是他们的食物之意啊。它为植物提供能量。

那我们都知道啊。如雷贯耳的光合作用,吸收二氧化碳,释放阳气。

但是对于植物来说啊,释放氧气其实并不是他们的目的,他们的目的是什么呢?是利用光的能量。

把二氧化碳和水转化成糖类提供能量,顺便释放出氧气啊。我们人是靠吃东西获得能量的,而植物是靠晒太阳来获取能量的。 是的,但是呢,我们人是可以活动的。

咱们饿了可以自己做饭,或者出去买东西吃。

植物扎根在泥土里,它是如何做到晒太阳呢?

那只有不停地往上涨,对不对,是哦。

所以呢,我们就会看到,如果一株植物发现边上有另外一株植物,长得比它快,盖过它了,影响到它晒太阳了,它就会拼命的往上涨。

那么同样的摆在阴暗环境当中的豆苗,豆芽因为始终晒不到太阳,它就会拼命的长高,他以为自己再努力一下就能看见阳光。嗯,我想到两个问题。

第一个是,我终于知道,为什么我养的仙人掌会死掉了。 第二个还有个很严肃的问题。

旭东,你长这么高,是因为从小晒不到太阳吗?

我不是植物,还是严肃认真的,咱们来探索一下这个科学世界啊。

好吧,那我再问一个问题啊,我们以后是不是可以少给植物晒晒太阳,那么它们就会长得很高了。

那你像对于农民伯伯来说应该很高兴吧。 想法是不错,可是如果没有足够的光照植物就不会开花啊啊。

而对于很多植物来说,不开花就没有种子啊。哦,对哦,也就不能供来年播种啊,把这事儿也忘了啊,好像有点儿扯远了,咱们再回到之前的问题。

如果一株植物失明了?

他会怎样,现在知道答案了。嗯,如果植物失明了,就相当于是始终处在黑暗中,那么他就会疯狂的生长。

没错,根据这个呢,我们也可以找到那些在自然界里,可能他真的就失明的止。 嗯,比如说,我们可以观察有没有一株植物的幼苗,在强光的照射下,它仍然长得很高,那很有可能他就是先天性失明了,好可怜哦,那其实呢,科学家们也可以通过对这些失明植物的研究。

或许能够发现更多关于?

植物视觉的奥秘,可以说啊,植物的世界要比咱们想象的丰富得多。

你都知道植物它有生命,但也许我们也不曾意识到,当你在看植物的同时,植物也在通过它自己的方式看着你。

虽然他们不能够移动,但他们无时无刻不在观察周围的世界。 他们知道你什么时候走近,知道你是否在旁边停留,知道你的衬衫是?

蓝色还是红色的,甚至还会知道你是否曾经把他们从客厅挪到了阳台,太生气了。

原来是这样,就是这样最后一段,真的好神奇哦。我以前挪花盆儿的时候,从来没有想过植物会有什么感觉。

所以说意思是,如果说我穿蓝衣服站在他们面前,他们就会朝我弯曲,然后如果我穿红衣服在他们面前晃,他们就会对我开花吗啊,红光蓝光啊,你可以试试看啊,看看比不比得过太阳的威力。 那么说到花儿啊,我们其实还想到了一个名词,什么叫做引花色素。

这个东西很神奇,其实我们人包括动物一击,植物里都有引花色素。

是什么我不知道,但是我觉得名字挺梦幻的,隐藏的隐花朵的花啊,它其实呢是一种蓝光受体,也就是说它是吸收蓝光的。嗯,就是那个让植物弯曲的光对。

但是呢,引花色素呢,它并不是引起植物相光性的,我们目前普遍认可的蓝光受体呢有两种。

一个呢,是向光速,我们前面提到的就是引起植物弯曲的那种。还有一种呢,就是引花色素,它是起到调节生物钟作用。

这其中就包括咱们人类的生物钟,这也是引花色素在起作用。

而对于鸟类来说,什么时候迁徙往哪里飞,也都和这种影花色素有关。

哎,所以从这一点上说,植物和动物还真是一样的,的确很神奇啊。所以从演化的角度来说,当动物界和植物界分道扬镳的时候,这种引花色素它居然同时的被保留了下来,而且一直延续到现在。 嗯,但是既然是调节生物钟的,为什么要叫什么影花色素啊,感觉好像不太搭。哎。

说起这个名字呢,背后还有小故事啊。 当时呢,科学家们已经花了几十年的时间,想把植物感受蓝光的这种受体分离出来,但是一直都没有成功。

它呢,就像一个隐蔽或是隐藏的存在,让科学家们找不到他。

于是呢,就有一个科学家叫格雷瑟尔,他就提出了干脆,我们就把这种不能确定的光瘦体叫引花色素。

樱花色素这个名字就这样诞生了啊,后来真的找到这种色素了,也就继续沿用这个名字了,也让很多科学家比较郁闷啊。现在这个樱花色素虽然已经不再隐蔽了,我们已经知道它是什么了,但是引发色素这个名字已经就成为了正式的科学术语。 原来是这样,那这次我们说了植物的视觉是不是接下来还会有植物的嗅觉,植物的触觉等等等等。

你可以继续脑洞下去,说不定这些都会有啊,大家可以期待一下。嗯,如果大家对植物的各种感觉感兴趣的话呢,这里呢?其实还可以给大家推荐一本书上本书,它的中文名字呢,叫做植物之道生命的答案。

其实我们今天大家听到的这篇文案,在很大程度上就是借鉴了书中的内容。 这本书的作者呢,是以色列特拉维夫大学的教授丹尼尔查莫维茨,顺便提一下。

他们一家都是学霸啊,已经出了六位博士。

哎,我的天呐。

那同时呢,我们也要感谢一下今天这期文案的作者就是,那就是原样文案组的一位非常厉害的跨学科学吧。 病风小姐有一段时间没有出现她的问案了。

嗯,我记得他在群里发过红包啊。对这个学霸的威力啊,这个文案非常的不错啊。

而且他很厉害的一点就是脑科学方面的心理学方面的,以及很多生物方面的知识都非常的熟悉,所以他的文案呢也体现出了一种跨学科的特点。

同时呢,也再次感谢所有热心,原来是这样,这档节目的朋友们啊。

为原来是这样提供了非常多精彩的内容,这周节目开始呢,我们是希望节目的长度能够回归到半年多之前啊。

所以呢我们赶紧进入尾声,简单的说一下咱们节目的互动方式啊。

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有人在开这个盘口啊。那么我的微博是旭东东,是上面一个山,下面一个东啊,俗称九日游山东,你不要再误导大家了。

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把你的文案分享给大家。嗯,期待你的文案哦。

那么本周的原来是这样,就是这样了,我是徐东,我是姜文代表本次节目的撰稿人冰封,感谢各位的收听。

咱们下周再见啊,二月十四买玫瑰了啊,玫瑰呢,是通常要炖灯,那我们只知道米介兰这是一种和野鸡菜相似的换本。 你难记,老太太。

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