進(jìn)入初夏六月，北京的大小公園水域煥然一新，一朵朵或粉白、或明黃、或淡紫的睡蓮次第綻放，以清雅脫俗之姿裝點(diǎn)碧波蕩漾。不知您在欣賞這些美麗的睡蓮花時(shí)，是否曾思考過，為何它們晚上會(huì)“睡覺”呢？今天，我們就來揭開這個(gè)謎團(tuán)，探尋睡蓮朝開暮合的秘密。

認(rèn)識(shí)睡蓮

睡蓮是睡蓮科睡蓮屬植物的統(tǒng)稱。多年生浮葉型水生草本植物，根狀莖肥厚，直立或匍匐。葉二型，浮水葉浮生于水面，基部深裂成馬蹄形或心臟形?；▎紊?，花有大小與顏色之分，浮水或挺水開花。全世界睡蓮屬植物有58種，中國(guó)有5種。按其生態(tài)學(xué)特征，睡蓮可分為耐寒、不耐寒兩大類，前者分布于亞熱帶和溫帶地區(qū)，后者分布于熱帶地區(qū)。

睡蓮的晝開夜合現(xiàn)象是植物長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境形成的感夜性運(yùn)動(dòng)，其機(jī)制融合了生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和自然選擇的三重“智慧”。

自帶開關(guān)＋內(nèi)源生物鐘：

光敏反應(yīng)與細(xì)胞膨壓變化

光敏開關(guān)：

睡蓮花瓣細(xì)胞中藏著“光敏色素”這種天然感應(yīng)器。清晨陽(yáng)光一照，花瓣外側(cè)細(xì)胞像被按下暫停鍵，生長(zhǎng)放緩；而內(nèi)側(cè)細(xì)胞則像打了雞血般迅速伸展，一推一拉間，花朵就綻開了。到了傍晚，光照減弱，內(nèi)外側(cè)細(xì)胞“角色互換”，花瓣便溫柔閉合。

鉀離子調(diào)控：

研究發(fā)現(xiàn)，花瓣的開合與細(xì)胞內(nèi)的鉀離子濃度息息相關(guān)。夜間鉀離子外流導(dǎo)致細(xì)胞失水，就像氣球泄氣般讓花瓣蜷縮。這一過程精準(zhǔn)到即使把睡蓮關(guān)進(jìn)小黑屋，它仍能保持近似24小時(shí)的開合周期——這才是真正的“體內(nèi)有表”。

多重適應(yīng)策略：

節(jié)水防寒又防蟲。

減少水分蒸發(fā)：

閉合花瓣可降低夜間水分流失，尤其在干旱或高溫環(huán)境中，這一行為有助于維持植物體內(nèi)水分平衡。

防寒保護(hù)：

夜間閉合可減少低溫對(duì)花蕊的直接損害。

防蟲機(jī)制：

閉合狀態(tài)能阻擋夜間活動(dòng)的昆蟲破壞花粉或盜食花蜜，確保這些昆蟲在花粉最有活力的白天傳播花粉。

“夜班”睡蓮？

其實(shí)，并非所有的睡蓮都是“晚睡早起”，也有部分“夜班”品種，如埃及白睡蓮、印度紅睡蓮等，它們多為前面提到的不耐寒睡蓮，生活在熱帶地區(qū)。

夜開型睡蓮夜開晝合的基本原理與晝開型睡蓮基本一致，都是由內(nèi)源生物鐘控制，通過光敏色素等受體感知光照變化，調(diào)節(jié)花瓣基部細(xì)胞伸長(zhǎng)速度，而其調(diào)整“作息”的原因一般是躲避高溫，防止花粉曬傷和方便夜行昆蟲傳粉等。另外也有部分睡蓮品種通過延長(zhǎng)光照或調(diào)節(jié)溫度等人工培育手段改變“作息”，成為夜開型睡蓮。

從自然界的水塘到繁華都市的噴泉，睡蓮用它的“晝夜舞臺(tái)”演繹著生命的智慧。它有規(guī)律的綻放閉合現(xiàn)象，不僅是植物生理學(xué)的經(jīng)典案例，更是自然選擇塑造生物多樣性的生動(dòng)例證。

下次路過池塘?xí)r，不妨蹲下來觀察一會(huì)兒——這朵看似柔弱的花，其實(shí)藏著植物對(duì)環(huán)境的精妙適應(yīng)，以及億萬年進(jìn)化沉淀下的生存哲學(xué)。

參考資料：

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[8]https://www.xtbg.ac.cn/2022/wzbc/ylxx_1/202205/t20220525_6453957.html

作者：蝌蚪君

審核：劉穎 李培元

審核專家：董文攀 北京林業(yè)大學(xué)副教授