草木有情:植物的智慧

2021-01-11 豬腳君

在我們動物眼中,植物無疑是大於弱智的,但隨著技術的不斷進步,人類對植物的了解越來越多,這種偏見也便不攻自破了。事實上,植物已經從低等的無意識生命,晉級為複雜性與動物不相上下的生命。草木不但不無情,它們更具有異常靈敏的感覺,科學家已經發現,植物擁有700多種不同的感受器,能接收壓力、化學、溫度、光線等的刺激,而且普遍要比我們更敏感。比如說,植物不但能探測到我們無法看到的紫外線與紅外線,還能感應到人眼渾然不覺的極弱光線。植物觸覺的靈敏程度也非同一般,不僅可以對似有似無的撫摸做出反應,而且只要枝幹或根系稍有傾斜,就能立刻察覺。至於化學,這就更是植物的拿手好戲了,在一片人類嗅覺完全無感的草地上,它們卻能持續捕捉到數百種信號,監控著周遭的一切動靜。以上這些還不算什麼,植物行為學還向我們展示了它們層出不窮的反應與溝通方式,還有那個令人眼花繚亂的社會關係。植物再也不是「靜態生命」了。所有這些,都讓我們感覺到自愧弗如,真是不知道高到哪裡去了。當然了,口說無憑,今天我們就來列舉一些植物擁有非凡智慧的實例,走進這片充滿生機又讓人驚嘆的小宇宙。

首先,樹木會動。聽起來是廢話,但其實我們認為的「動」,一直都是樹木的生長機能。事實上,它們也有運動機能。大樹固然紮根於土壤,但實際上卻是動作不斷,之前憑肉眼我們是看不到的,不過隨著技術的進步,生物物理學家藉助粒子加速器,並依靠專為研究流體力學而開發的圖像處理技術,已經可以實時追蹤植物在細胞層面,甚至分子層面的運動狀態,從而將樹木的一舉一動盡收眼底。生物物理學家發現,樹幹細胞利用自身內部壓力,一刻不停地伸展和收縮,以矯正樹幹姿態,在這些動作中,細胞壁起到了肌肉的作用。可見,樹木不僅會抽芽竄高生長發育,也能閃轉騰挪,來適應環境。

不僅會運動,植物也是平衡高手,早在上世紀90年代,生物學家便在樹木中發現了「內耳」,當然了這只是個比喻,事實上,有些樹木細胞裡含有的澱粉顆粒會在重力作用下移動位置,藉此,樹木就知道自己長沒長歪。不僅如此,更厲害之處在於,樹木還能知道自身的形狀。科學家曾做過這樣一個實驗,他們從最下方扭曲11種植物,並施加輕重等不同的作用力,如果樹木只能感受到重力的話,那麼它們會從頭到腳不停搖擺,掙扎著盡力挺直,但卻永遠不會得逞。不過,實驗表明,這些植株都能迅速找到一個平衡點,將曲線部分保留在底部,而上半部分依然是挺直的。這是因為,樹木渾身都是能夠衡量樹幹傾斜角度變化的感受器,它們沿著樹幹切面的半徑方向接力傳遞信息,使樹木能夠感受到自己局部的彎折。也就是說,植物進化出了根據局部知覺來控制整體動態的方法,這大大出乎了人類的意料。

運動說完了,我們再來看兩個抵禦外敵的例子。

首先是菸葉,這哥們會搬救兵。有些植物在遭受昆蟲襲擊時,會向侵入者的天敵釋放化學信息,請求他們前來充當保鏢。比如說野生漸狹葉菸草可以釋放出一種名為HIPV的化學物質,翻譯成漢語是「蟲害誘導植物揮發物」,這種物質可以提高長蝽的捕獵效率,而長蝽的最愛正是啃食菸葉的毛毛蟲。研究發現,一旦敲除HIPV的編碼基因,菸葉上的寄生蟲就會增加一倍,繁殖能力則下降一半,與不受長蝽保護的菸草相差無幾。除此之外,漸狹葉菸草還有其他防禦手段,當菸草天蛾毛蟲在其葉片上孵化時,漸狹葉菸草會向它們供奉一種富含O-醯基糖的美味毛狀體,此舉並非愛心泛濫,實則用心險惡,因為毛蟲吃下後會散發出一種很特別的味道,不僅吸引大批長蝽聞風而至,其排洩物還會為收穫蟻留下線索,最終這些收穫蟻便會按圖索驥,將蟲卵一網打盡。

當然了,搬救兵並非所有植物都能辦得到的,而更為普遍的做法還是自我奮鬥、獨立迎戰。我們早就知道,刺槐或楊樹被反芻類動物啃食時,會分泌出令它們反胃的丹寧酸。不過,植物還是把主要的下毒精力放在了食草昆蟲身上,因為那才是它們所要共同面對的敵人。還是得提漸狹葉菸草,這哥們在遭到侵犯時,會動用近950種化學武器,其中有些成分我們很熟悉,比如效力強勁的尼古丁能夠讓昆蟲和脊椎動物的肌肉癱瘓,不過對大部分毒素的功能,我們目前還是一無所知。但毋庸置疑的是,這場隱形的化學戰,同所有戰爭一樣激烈且波詭雲譎。

今天再說最後一個,擁有記憶的植物。科學家發現,歐洲山楊樹能記得一周前的一陣風。得出這一結論的依據在於,山楊的樹枝被風彎折後半小時,一個一直蟄伏的基因會被激活。不過,如果這一刺激每天都重複的話,那麼這一基因又會復歸沉寂。基本上消停個5-7天,它才會被重新激活。從某種程度上說,這段被彎折的記憶可以幫助迎風而立的山楊適應這一感覺。含羞草也擁有記憶力,事實上,不但是觸摸,如果你突然抬起花瓶,含羞草也會馬上做出收縮的反應,但如果我們連續抬上五六次,那麼它就會對此安之若素,因為含羞草明白了被抬起來並不危險,所以它不再收攏葉片。令人吃驚的是,含羞草對這堂課的記憶可以保留大約40天,所以這一個月之內,你想再捉弄他是不成了,只能等40天後再抬起花盆,這哥們才會被嚇得收攏起葉片。

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