一、植物能看到什麼 馬里蘭猛獁：不停生長的煙草

1918年，美國農業部的兩位科學家懷特曼·W.迦納和哈利·A.阿拉德開始著手調查為什麼馬裡蘭猛獁不知道何時停止長葉，開始開花結實。他們把馬裡蘭猛獁種在花盆裡，一組植株置於室外田中，另一組植株在白天置於田中，但每天下午都移到一間陰暗的棚屋裡。他們發現，僅僅簡單地限制植株看到的光量，已足以使馬裡蘭猛獁停止生長，開始開花。換句話說，如果馬裡蘭猛獁暴露在夏天的漫長日照之下，它會一直長葉；但如果它經歷了人為製造的短日照，就會開花了。

幾十年後，在馬裡蘭州南部山谷中意外出現了一種新的煙草品系，它重新激發了人們對植物如何看到世界的興趣。自從17世紀末第一批殖民者到來之後，這些山谷就成為美國最大的煙草農場的所在地。當地的薩斯奎哈諾克等原住民部落已經種了幾個世紀的煙草了，煙農從他們那裡學到煙草種植的方法，春天播種，季夏收穫。有的植株則不收穫其葉子，而是任其開花，以結出供下一年播種用的種子。1906年，煙農開始注意到一個新的煙草品系，其生長似乎無休無止。這個品系的煙草可以長到15英尺的高度，生出近百枚葉子，直到霜凍來臨才停止生長。乍一看，這樣健壯、不停生長的植株對煙農來說似乎是天賜良種。然而，就像我們司空見慣的情況一樣，這個被恰當地命名為「馬裡蘭猛獁」的新品系彷彿是長著兩張臉的羅馬神祇雅努斯——一方面，它生長不休；另一方面，它很少開花，這就意味著煙農無法收穫種子供來年播種之用。

這個現象叫作光周期現象，是我們得到的第一個能夠強有力地證明植物會測算它們獲得多少光的證據。之後數年的其他實驗則揭示，很多植物就像馬裡蘭猛獁一樣，只在日照較短的時候開花。這些植物叫作「短日照」植物。菊花和大豆就屬於短日照植物。有些植物的開花則需要長日照，如鳶尾和大麥就是如此，這些植物叫作「長日照」植物。有了這個發現，煙農現在就可以通過控制植物看到的光來調節花期，使之遵循自己的生產計劃了。無怪佛羅裡達的煙農沒過多久也發現，馬裡蘭猛獁在他們那裡可以生長很多個月（因為碰不到在馬裡蘭州會碰到的霜凍問題），田地裡的植株要遲到仲冬才開花，那時正是一年中白晝最短的時候。