植物怎么知道春天来了，它们是怎样发芽的？
众所周知，春天是万物生长的季节，树木总会在这个时候冒出新芽。不过，树木既没有闹钟提醒，也没有日历可看，它们是如何精准捕捉到春天来临的信号，按时发芽的呢？
要想明白树木如何感知春天开始发芽，我们得先知道，树木在春天萌发的芽，其实早在上一年夏末秋初时就已开始形成，并且完成了初步发育。
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这是因为芽的形成和发育需要时间。从生长点产生新细胞，到叶原基、花原基发育成微型的叶片、花朵，需要数周甚至数月。
如果当年春天才开始形成芽，等芽发育完成，短暂的生长季已经过去大半。而在上一年提前形成芽，然后完成初步发育，能让树木在春天到来后立即展叶开花，抢占宝贵的生长时间和生存空间。
芽的形成、萌发需要大量的能量和营养，因此树木不会在上年冬天孕育脆弱的嫩芽，因为此时养分不足，芽还很可能会被冻死。
夏末秋初则是形成芽的好时节，因为叶片正处于呼吸作用和光合作用的巅峰期，能为芽的发育提供充足的能量和养料。此时的芽很小，且藏在树尖、枝条分叉处、叶腋（叶片和枝条的交界处）深处，人眼几乎无法看到。
树木的芽形成、完成初步发育后，并不会立即萌发，而是进入休眠状态。这个过程由脱落酸这种“休眠激素”控制。
随着秋天日照缩短、气温下降，树木体内的脱落酸浓度逐渐升高，会抑制芽内细胞的分裂和生长，让芽进入“沉睡”状态。
与此同时，芽鳞逐渐硬化、闭合，将娇嫩的叶原基和花原基严密包裹起来，既能防寒，又能防虫。
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休眠是树木度过严冬的关键。处于休眠状态的芽的新陈代谢极低，几乎不消耗能量，也不怎么需要水分和养料的持续供应。
树木能根据低温时长和日照时长，判断春天是否到来。
大多数树木的芽需要经历一段时间的低温才能打破休眠，这是树木的 “温度计时器”，被称为“冷激需求”。
不同树种的冷激需求差异很大，如苹果树需要500～1500小时，桃树需要100～1000小时，因种类而异。
这部“温度计时器”能防止树木被“假春天”欺骗。如果秋末突然回暖几天，芽在此时萌发，就会被随后到来的严寒冻死。
只有当芽感到自己“冻够了”，也就是内部“温度计时器”记录的低温时间达到需求后，才说明冬天确实过去，芽的休眠才会真正被打破。
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日照长度也是树木感知季节的重要信号。
树木的叶片或芽中存在一种叫作“光敏色素”的蛋白质，正如其名，这种蛋白质对光非常敏感。
光敏色素就像树木体内的“日历”。白天，充足的阳光让光敏色素处于“激活” 状态。到了夜晚，失去光照，光敏色素会像沙漏计时器一样，缓慢变回原来的样子。
通过测量这一过程的时间变化，树木就能判断出现在是昼短夜长的冬天，还是昼长夜短的春天。
而且，一棵树上的每个芽都能独立感知日照长度。在一项研究中，科学家用黑布遮盖了成熟山毛榉树上的部分芽，结果被遮盖的芽的萌发时间延迟了整整41天，而同一棵树上未被遮盖的芽则正常萌发。
当冷激需求满足、日照逐渐变长后，树木体内激素会发生一系列变化，如抑制生长的脱落酸浓度下降，促进生长的赤霉素浓度上升，然后，芽就会解除休眠。
不过，芽并不会立即生长，还要感知环境中温度、水分和氧气的变化。当氧气充足、萌发温度适宜，且芽吸收了充足的水分后，树木的芽才会萌发。
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