我们的眼睛中有4种不同类型的光受体：感知明暗的视紫红质，感知红、蓝和绿光的3种光视蛋白。我们还有第五种光受体，叫做隐花色素，作用是调节生物钟。前面已经介绍了植物同样具有多种多样的光受体：植物能看见某个方向的蓝光，这意味着它们一定有至少一种蓝光受体，现在已知这是向光色素；植物为了开花能看见红光和远红光，这又意味着它们有至少一种光敏色素受体。但是，为了确定植物拥有多少种光受体，科学家需要等到分子遗传学时代的到来，这是光敏色素发现几十年后的事。

1980年代早期，由荷兰瓦赫宁根大学的马尔滕·科尔恩内夫开创了运用遗传学理解植物视觉的实验方法，这一方法后来又由众多的实验室重复和改进。科尔恩内夫提出了一个简单问题：一株失明的植物会是什么样子？在黑暗或弱光下生长的植物要比在强光下生长的植物高。如果你曾经留意过六年级科学实验中的蚕豆苗，你就会知道放在教室楼储物柜里的豆苗长得又高又细又黄，而放置在操场上的豆苗却又短又壮又绿。这个结果是有意义的，因为植物在黑暗中通常会伸长，这时它们要努力钻出土壤见到光，或是因为处于阴影下而需要竭力获取未受遮蔽的光。如果科尔恩内夫要找失明突变体，也许可以看看哪一株幼苗在强光下仍然长得很高。如果能鉴定出失明突变体并予以栽培，他就能运用遗传学方法来发现这些植株到底出了什么问题。

他的实验材料用的是拟南芥（Arabidopsis thaliana），一种和野芥菜相似的小型实验植物。他用已知可以诱导DNA产生突变（也因此可以引发实验大鼠的癌症）的化学药剂处理一批拟南芥种子，然后把幼苗种在各种颜色的光下，寻找比别的幼苗长得高的幼苗。他找到了很多这样的幼苗。有些突变植株在蓝光下长得高，但在红光下高度正常。有些在红光下长得高，但在蓝光下正常。有些在紫外线下长得高，但在其他一切光下高度都正常。还有一些在红光和蓝光下都长得高。少数只在弱光下长得高，而另一些只在强光条件下长得高。

就许多只对某一特殊颜色的光失明的突变体来说，其体内专门吸收那种色光的光受体存在缺陷。比如，没有光敏色素的植株在红光下生长就如同在黑暗中生长一样。令人意外的是，有几种光受体是成双配对的，一种专门接受弱光，另一种专门接受强光。长话短说，我们现在知道拟南芥至少有十一种不同的光受体：有的告诉植物何时萌发，有的告诉植物何时向光弯曲，有的告诉植物何时开花，有的让植物知道夜幕何时降临。有的让植物知道光线黯淡，还有的能帮助植物知道准确时间。

拟南芥（Arabidopsis thaliana）

所以，在感知水平上，植物的视觉要比人类视觉复杂得多。事实上，光对植物来说绝不仅仅是信号，光还是食物。植物用光把水和二氧化碳转化为糖类，糖类又进而为所有动物提供食物。但是植物是固着不动的生物。它们扎根于一处，无法移动身体去寻找食物。为了弥补这种固着生活的不足，植物必须拥有搜寻和捕捉光的本事。这意味着植物需要知道光在哪里。而且，不像动物那样是向食物移动，植物是向能量的来源生长。

植物需要知道它上面是否有别的植物在生长，滤掉了光合作用所需的光。如果植物感到它处在阴影中，它就会加速生长以摆脱阴影。植物还需要传宗接代，也就是说，需要知道什么时候“孵”出种子，什么时候繁殖。许多类型的植物在春季开始生长，正像许多哺乳动物在那时生育一样。植物是如何知道春天何时开始的呢？是光敏色素告诉它们白天在逐渐变长。植物还要在降雪之前的秋季开花结子。它们又如何知道秋天已至？还是光敏色素，告诉它们夜晚正在逐渐变长。