每当严冬逝去,温暖的春风吹拂大地之时,地球上的植物就开始竞相复苏,长枝抽叶,呈现出一派生气勃勃的景象,这已成为老幼皆知的自然现象.但是,如果要深入地解释为什么植物选择在春季生长的问题却不那么容易,就连专门从事植物生理学研究的科学家们也颇感棘手.在几百年之前,人们认为植物之所以在春天生长,是受外界环境所决定的,一旦气候变冷时植物便进入休眠阶段,当春回日暖后自然而然地开始了新的生长.但随着植物生理学研究的不断深入,科学家们发现,导致植物春天生长并不仅仅是温度一个因素,还有其他重要因素.近代的许多学者们认为,除了外界环境的条件变化之外,更主要的也许是由于植物本身的遗传特性所引起的,但这究竟怎样加以解释呢?长期以来,许多学者在这方面进行了大量的研究,取得了一个又一个的新发现,使原先模糊不清的问题渐趋明朗.美国植物生理学家利奥波德和澳大利亚植物生理学家克里德曼,在他们的专著《植物的生长和发育》一书中阐述了植物如何能知道春天来临的生理机制.他们认为,秋末时温带植物由于日照时间缩短,使多年生植物体内产生高浓度的脱落酸,以抑制DNA合成RNA,从而诱导形成休眠芽.导致植物摆脱休眠状态的关键因素是长日照和低温的影响.因为长日照会刺激休眠芽中的叶原基,使植物体内的脱落酸水平下降,赤霉素含量增加.在赤霉素的刺激作用下,一些能打破休眠以及萌发所必需的酶开始合成,而且合成RNA的禁箍也慢慢得到解除,从而促使了蛋白质的合成；在另一方面,低温作用会使植物的休眠芽或种子细胞的原生质的水合度增大,使其胶体状态发生改变,从而使所含的水解酶和氧化还原酶进入活动状态,促使有机物的转化和呼吸作用增强,从而导致植物具备了萌发的内部条件.当环境的温度、水分、光照条件一旦符合生长需要,植物就会立即生长.而植物打破休眠所需的日照和低温条件与自然季节恰好一致,这也许是植物在进化过程中,对相对稳定的季节变化所形成的一种主动适应性.以上的理论受到大多数学者的赞同,但是在1982年,英国谢菲尔德大学的两位学者：格兰姆博士和莫法斯博士,在研究植物细胞遗传物质时发现,各种植物的细胞遗传物质存在着令人迷惑的巨大差异,而这些差异又往往与它们的生长季节有联系,为什么不同种的植物细胞的DNA（脱氧核糖核酸枣一种遗传物质）数量差别如此之大呢?这会不会与植物选择春季生长的问题有关呢?于是格兰姆和莫法斯两位博士选择了162种植物,对它们的细胞中的DNA数量进行仔细测量,并与这些植物各自的生长萌发的季节时间作了对照,结果发现,含有最大数量遗传物质的种类,往往包括春季发芽最早的那些植物.为此他们提出一个新颖的论点,认为植物选择什么样的季节生长,其主要原因也许与植物细胞中的DNA数量差异有关.为什么这样认为呢?他们在解释时说,有一些植物由于细胞中DNA食量大,单靠细胞的生长就能在生长季节早发芽.而DNA数量较少的植物就必须依靠细胞分裂发芽的过程,由于细胞分裂的速度随着周围温度增高而加快,这种植物通常必须等到春季的晚些时候才能发生大量新芽.他们在调查研究中还发现,在热带或干旱条件下生长的植物跟温度较高地区生长的植物一样,一般仅具有少量遗传物质,而含有大量DNA的植物多数在地中海气候下生长.目前,关于植物为何选择春季生长的问题还在进一步的探索之中,各种解释其生理机制的理论尚不能断定谁是谁非,一切将有待于今后的研究才可以做出令人信服的解释.
