我，褪黑素，估计很多人听说我是因为我对人类的助眠功效。但我可不仅仅存在于人类体内——从深海藻类到参天大树，从嗡嗡作响的蜜蜂到破浪巡游的鲸群，我的身影遍布所有生命体，我是穿梭万物的“生命调节器”。
但他们不知道，此时的我早已在植物界开枝散叶——直到1995年，科学家才在番茄、香蕉等植物中发现我的踪迹，给我起了个新名字“植物褪黑素（PMT）”（参考文献[4]）。
在植物褪黑素被发现之初，人们还一度否认植物中存在PMT，即便是在公认我在植物中的存在之后，对于PMT的研究也聚焦在其对动物和人类的营养价值。对此，我只能说他们把植物想得太无私了，从逻辑上讲，植物产生褪黑素是应为自身服务，而非为摄食它们的动物！
现在你知道了吧？我不是动物的专属，而是所有生命共同的“老朋友”。
在你们人类和其他动物体内，我主要在松果体“办公”，核心任务是调节睡眠。白天，阳光通过眼睛给大脑发信号：“别让褪黑素出来！”我就乖乖待着；当夜幕降临，大脑切换到“夜间模式”，我便开始加班——浓度飙升，让你打哈欠、体温下降，帮你顺利滑入梦乡（参考文献[5]）。
此外，我还在昼夜节律同步调节、增强免疫、抑制肿瘤等方面发挥着作用。因此，对人类来说，我还是“时差救星”。跨时区旅行时，体内的“生物钟”会被打乱，吃我，就能帮你快速适应新时区——这也是为什么夜班族和倒时差的人总把我放在床头。
植物不能跑不能躲，就得靠我来应对一些“风吹雨打”。无论是极端寒冷、高温、干旱还是有毒土壤，统统不在话下：当干旱来袭，小麦会紧急合成大量我，关闭叶片气孔减少水分蒸发；遭遇镉污染时，水稻中的我能增加20-60倍，像“解毒剂”一样中和重金属（参考文献[5]）。
在面对各种环境胁迫时，都得靠我挺身而出，并且我的战绩可查：在土壤中铜含量过高导致豌豆Pisum sativumL.死亡时，有我的加入就能让豌豆渡过难关。而在非环境胁迫的时候，我也并非毫无用武之地，而是在促进植物正常生长中发挥着重要的作用。
豌豆（Pisum sativumL.）植株的代表性照片。
（A）铜处理前的豌豆植株；（B）铜处理15天后的同一植株。左边的植株仅用自来水浇灌（15天后死亡）；右边的植株每隔一天用100毫升含5微摩尔褪黑素的自来水浇灌（15天后依然存活）
植物合成我的方式比动物复杂多了——内质网、叶绿体、线粒体和细胞质都可能是我出生的地方。通过合成基因表达调节和细胞区室化作用，植物能够在不同生长条件下精细调控内源褪黑素水平，就像建了多个“应急工厂”。正常时候，我低调促进生长；危机一来，立刻切换到“防御模式”迅速扩大“族群”帮助植物抵御不良环境（参考文献[7]）。
褪黑素合成途径：动物（a）相对简单、线性的合成途径；植物（b）相对复杂的合成途径
有趣的是，我在植物界和动物界的“作息”完全相反：在人类体内，我夜晚浓度最高；而在拟南芥、金丝桃中，我在清晨达到峰值，帮它们迎接白日的光照挑战（参考文献[5]）。
要知道，动物体内的PM和植物体内的PMT，实际上是同一个我的不同名字，相同的结构让我在你们人类的医疗保健领域表现出应用潜力，你吃的蔬菜、水果都可能藏着我的“分身”。
我既能提高植物的抗逆性，又能帮助动物调节昼夜节律、治疗睡眠障碍，那是不是都要越多越好呢？其实不然。不同植物乃至于同一植物中，我的浓度也有很大的差异：例如，每克番茄果实中仅含0.1皮克（万亿分之一克），甘草根却能达到34微克（百万分之一克），相差8个数量级（参考文献[4]）。
科学家还发现，红光补充能提高番茄果实中的褪黑素含量，这既能增强番茄的农艺特性，还能带来额外的健康益处。基于这一调控机制，通过基因编辑修改番茄的基因，可以让番茄多合成我。
不同发育阶段番茄果实中褪黑素的含量，IMG为未成熟绿色期，MG为成熟绿色期，BR为转色期
我是褪黑素，从原始细菌到两栖动物再到人类，我见证了生命演化的奇迹，也是一个永远在平衡中守护各类生命的“老朋友”——我是抗氧化的卫士，是昼夜的信使，是植物的盾牌，也是你们的睡眠助手。
参考文献
[1] TAN D X, REITER R J. An evolutionary view of melatonin synthesis and metabolism related to its biological functions in plants[J/OL]. JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY, 2020, 71(16): 4677-4689. DOI:10.1093/jxb/eraa235.
[2] TAN D X, HARDELAND R, MANCHESTER L C, et al. The changing biological roles of melatonin during evolution: from an antioxidant to signals of darkness, sexual selection and fitness[J/OL]. BIOLOGICAL REVIEWS, 2010, 85(3): 607-623. DOI:10.1111/j.1469-185X.2009.00118.x.
[3] MCCORD C P, ALLEN F P. Evidences associating pineal gland function with alterations in pigmentation[J/OL]. JOURNAL OF EXPERIMENTAL ZOOLOGY, 1917, 23(1): 207-224. DOI:10.1002/jez.1400230108.
[5] CHEN Q, CHEN Y, LI X, et al. Phytomelatonin: Biosynthesis, Signaling, and Functions[J/OL]. Annual Review of Plant Biology, 2025, 76(1): 171-195. DOI:10.1146/annurev-arplant-053124-045147.
[6] TAN D X, MANCHESTER L C, HELTON P, et al. Phytoremediative capacity of plants enriched with melatonin.[J/OL]. Plant signaling & behavior, 2007, 2(6): 514-516. DOI:10.4161/psb.2.6.4639.
[7] CHEN Q, ARNAO M B. Phytomelatonin: an emerging new hormone in plants[J/OL]. JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY, 2022, 73(17): 5773-5778. DOI:10.1093/jxb/erac307.
[8] PIGEON W R, CARR M, GORMAN C, et al. Effects of a Tart Cherry Juice Beverage on the Sleep of Older Adults with Insomnia: A Pilot Study[J/OL]. Journal of Medicinal Food, 2010, 13(3): 579-583. DOI:10.1089/jmf.2009.0096.