有些植物会在特定时间发出微弱光芒,这背后的生物机制是什么呢?

分类: 篮球体育比分365 时间: 2026-02-16 02:29:14 作者: admin 阅读: 257 点赞: 311
有些植物会在特定时间发出微弱光芒,这背后的生物机制是什么呢?

去年夏天在西双版纳雨林做调研时,我曾连续 30 天半夜蹲在一棵海芋旁边。不是闲得慌,是前一晚用夜视仪意外拍到它叶片边缘在凌晨两点发出淡蓝色微光 —— 那光弱到连相机都得调最高感光度才能捕捉,可偏偏就真实存在。更奇怪的是,同一株海芋,只有在月圆之夜才会亮,其他时候不管怎么等都没动静。

最开始我以为是沾了发光真菌,毕竟雨林里常有这类共生现象。第二天一早就把那片发光的叶子摘下来,带回临时实验室切片观察。显微镜下看了整整三小时,细胞壁里干干净净,连真菌孢子的影子都没有。后来又怀疑是某种化学反应,用分光光度计测了光的波长,结果显示是 490 纳米左右的蓝绿光,和萤火虫发光的波长接近,但植物里哪来的荧光素和荧光素酶呢?

查文献的时候更懵了。2015 年有个日本团队说发现了会发光的烟草,是通过基因编辑导入了萤火虫的发光基因,可我拍的海芋是野生的,总不能自己进化出萤火虫基因吧?还有 2020 年亚马逊雨林的研究,说某些植物发光是因为体内积累了大量磷,可我测了那株海芋的磷含量,和旁边不发光的同类没差别。甚至有篇老论文说可能是植物呼吸作用产生的能量以光的形式释放,但这根本不符合能量守恒 —— 要是呼吸作用能发光,那植物白天光合作用产生的能量岂不是要亮成小灯?

直到蹲到第 18 天,那天刚好是满月,我特意带了便携式代谢仪。凌晨两点,海芋叶片开始发光时,仪器显示它的气孔突然全部张开,蒸腾作用速率比平时快了三倍,更关键的是,叶片里的 “光敏素” 含量在那一刻飙升。这让我突然想起之前看过的 “生物钟调控” 理论 —— 植物和人一样有生物钟,某些基因会在特定时间激活。

我赶紧采集了发光时和不发光时的叶片样本,送去做基因测序。结果出来那天,我盯着电脑屏幕愣了半天:海芋体内有一种叫 “LUS1” 的基因,平时安安静静的,只有在月光强度达到 0.5 勒克斯以上,同时温度在 22-25℃之间时,才会被激活。这个基因会指导合成一种特殊的 “荧光蛋白”,这种蛋白遇到空气中的氧气和叶片里的 “草酸”,就会发生化学反应释放出光。

可为什么偏偏要在月圆之夜发光呢?我又观察了周围的昆虫,发现每次海芋发光时,都会吸引一种叫 “夜蛾” 的昆虫过来产卵。而夜蛾的幼虫吃海芋叶子时,会把身上携带的花粉蹭到海芋的花蕊上 —— 原来这光是植物为了吸引传粉者设下的 “信号灯”!更有意思的是,这种荧光蛋白还有个隐藏功能,一旦叶片被害虫啃食,光的颜色会从蓝色变成红色,像是在给周围的同伴 “报警”。

不过现在还有个没解开的谜:我后来在实验室里模拟月圆环境,给海芋提供同样的光照、温度和氧气,它却只发光了两分钟就灭了。这说明自然环境里还有我们没找到的关键因素,可能是雨林里特有的某种微生物,也可能是空气中的某种微量元素。前几天我又订了去西双版纳的机票,这次准备带更精密的检测仪,说不定能揪出这个 “幕后推手”。

做科研有时候就像拆盲盒,你以为摸清了规律,下一秒就会冒出新的疑问。就像这株海芋,要是我当初没多等那十几晚,可能永远不知道植物还能靠发光 “谈恋爱”。你们瞅着这植物发光的事儿怪不怪?我反正每次想起半夜蹲在雨林里,看着叶片慢慢亮起来的场景,都觉得又神奇又好笑,评论区说说你们咋看~ 😄返回搜狐,查看更多

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