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      植物能“識(shí)親認(rèn)故”的奧秘

      2016-06-12 08:30
      綠色中國·B 2016年3期
      關(guān)鍵詞:異族蘇珊小葉

      說來真是稀奇,跟人類和動(dòng)物一樣,植物也能“識(shí)親認(rèn)故”。研究發(fā)現(xiàn),許多植物都擁有“家庭觀念”,它們能清楚地分辯出誰是自己的“親屬”,誰是“陌生人”,誰是“敵人”。對(duì)“兄弟姐妹”,這些植物表現(xiàn)出“照顧有加”;對(duì)“遠(yuǎn)房親戚”則稍稍疏遠(yuǎn),但也能講講“義氣”幫扶一把。但對(duì)旁不相干的人,則表現(xiàn)出異常的“冷漠”甚至“幸災(zāi)樂禍”;遇到敵人,更是采取“攻守同盟”的戰(zhàn)略,齊心協(xié)力,誓將敵人“驅(qū)逐出境”。

      2001年,瑞士植物學(xué)家、巴塞爾大學(xué)教授斯托克林博士做了一項(xiàng)有趣的實(shí)驗(yàn):他將兩株箭葉蓼分別栽種在一株大海蓼和一株藍(lán)禾草的身旁。大海蓼跟箭葉蓼是“遠(yuǎn)親”,同屬蓼葉植物,而藍(lán)草禾則是“陌生人”,跟箭葉蓼“八竿子打不到一塊兒”。博士撇開大海蓼和藍(lán)禾草,只單獨(dú)向兩株箭葉蓼發(fā)起“警報(bào)”,向它們噴灑化學(xué)刺激物質(zhì)“茉莉酮酸甲酯”。這本是一場(chǎng)模擬,因?yàn)樵S多植物在受到敵人侵害時(shí),都會(huì)釋放“茉莉酮酸甲酯”。奇妙的是,監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),與自己“遠(yuǎn)親”種植在一起的箭葉蓼,葉片上馬上產(chǎn)生了毒素以增強(qiáng)防御,并警告“大海蓼”:“得到情報(bào),有敵人來犯,請(qǐng)警惕!”而與“異族”藍(lán)禾草生長在一起的那株箭葉蓼,卻無動(dòng)于衷,身上絲毫毒素都沒有產(chǎn)生,反而自顧自地加快了生長的步伐。

      2007年,加拿大科學(xué)家蘇珊·達(dá)德利也對(duì)植物“識(shí)親認(rèn)故”的奧秘進(jìn)行了探索。蘇珊采用一株生長在北美五大湖岸邊的開花灌木紫茉莉科葉子花屬植物美洲海南芥做研究對(duì)象。他先將海南芥跟一株異族植物小葉紅檀種在一起,幾個(gè)月后再移栽,與自己的“兄弟”葉子花屬植物深紅三角花“合住”。

      研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)海南芥和小葉紅檀生活在一起時(shí),海南芥對(duì)這位“陌生合租人”表現(xiàn)出非常不客氣的態(tài)度,毫不猶豫地伸展根系,拼命吸收土壤中的水分和養(yǎng)料。而與自己的“好兄弟”深紅三角花“同居”一個(gè)花盆時(shí),海南芥卻一反常態(tài),表現(xiàn)出溫柔、包容的一面。它盡力阻止自己饑渴的根系伸展,和和氣氣地與“兄弟”分享資源。

      蘇珊感到好奇,再做了一個(gè)試驗(yàn):將海南芥、小葉紅檀和深紅三角花趕往一個(gè)“大雜屋”,讓三株植株同處一室,共用一個(gè)花盆。奇跡發(fā)生了,此時(shí)的海南芥表現(xiàn)出十分“猶豫”的表情,根系伸展畏首畏尾,伸展吧,又怕傷了深紅三角花的感情,不伸展吧,又對(duì)小葉紅檀這位異族植物心有不甘。于是,幾個(gè)月以內(nèi),它的根系總是表現(xiàn)出一種既不爭(zhēng)奪也不自我抑制的平和狀態(tài)。

      接下來的幾年里,植物的“識(shí)親認(rèn)故”現(xiàn)象陸續(xù)在其他一些植物中被發(fā)現(xiàn)。2010年,科學(xué)家在智利荒漠中研究了一種蒿屬類植物三齒蒿。三齒蒿釋放的酒香味常用來驅(qū)趕昆蟲??茖W(xué)家剪去一株三齒蒿的葉子來模擬一場(chǎng)侵害,結(jié)果發(fā)現(xiàn),如果在這株三齒蒿的周圍生長的是它的同胞,它就會(huì)迅速長出更粗硬的枝條來抵御侵害;如果在它周圍生長的只是異族,它就沒有反應(yīng)。

      2012年,美國植物學(xué)家達(dá)德利的學(xué)生阿曼達(dá)·菲勒甚至還研究了一些樹木是否會(huì)關(guān)心自己的后代。根據(jù)她的預(yù)測(cè),距離父母較近的樹木可能長勢(shì)最好。

      那么,植物究竟靠什么秘密武器來“識(shí)親認(rèn)故”呢?科學(xué)家經(jīng)過研究,發(fā)現(xiàn)能識(shí)別親友的植物大多具有一種分泌液,識(shí)別親友的信號(hào)就以分泌液的形式表達(dá)出來。這種分泌液由植物的根系產(chǎn)生,包含苯酚、類黃酮、糖分、有機(jī)酸、氨基酸和蛋白質(zhì)等復(fù)雜成分。

      如今,植物這種“識(shí)親認(rèn)故”的能力已引起了農(nóng)學(xué)家的注意。他們?cè)O(shè)想,如果將兩種“親緣關(guān)系”較近的農(nóng)作物種植在一起,讓它們相互幫助,共同驅(qū)趕害蟲、吸引傳粉昆蟲和促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的攝取,是不是會(huì)獲得增產(chǎn)呢?

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