不要低估一棵樹

在絕大多數(shù)科學(xué)家看來，擁有智慧是人類的特權(quán)。如今，人類已意識到其他動物也有它們特有表現(xiàn)智慧的方式。但樹呢？除了萌芽和生長，沒有大腦的樹木似乎別無所長。這樣的刻板印象在很長一段時間內(nèi)影響了科學(xué)家對樹木的研究。近年來，在部分科學(xué)家的推動下，植物科學(xué)方面的研究迎來了一場革命，相關(guān)發(fā)現(xiàn)紛至沓來。

夜里要“睡覺”

科學(xué)家在接近晝夜平分點的無風(fēng)夜晚，運用位于芬蘭和奧地利的地面激光掃描儀，每小時掃描一次芬蘭的一棵樺樹，每10分鐘掃描一次奧地利的一棵樺樹。研究發(fā)現(xiàn)，樺樹在夜間低垂近10厘米，在日出前兩小時樺樹高度最低，早晨又恢復(fù)高度。運用需要大量光線的傳統(tǒng)攝影方法來產(chǎn)生一張照片，會干擾樹木的夜間行為。而紅外激光只需在幾分之一秒內(nèi)照射樹上的點位，就能實現(xiàn)在幾分鐘內(nèi)拍攝整棵樹，從而對樹木的干擾極小。這種技術(shù)有可能讓科學(xué)家從調(diào)查單棵樹木延伸到探索一大片森林里的樹木，從而更深入了解植物的“睡眠模式”。

植物的夜間低垂現(xiàn)象，是由植物保持直立的一種內(nèi)部水壓——膨壓引起的。當(dāng)光合作用在夜間停止，膨壓降低造成枝條“放松”，植物樹枝和葉片的硬度減小，隨即在重力作用下出現(xiàn)下垂。但這種下垂也可能與地球上所有生物都具有的生物節(jié)律（生物鐘）有關(guān)。科學(xué)家目前正針對其他樹種尤其是栗樹和白楊樹進(jìn)行上述實驗，因為這兩種樹與生物節(jié)律相關(guān)的基因已被發(fā)現(xiàn)?？茖W(xué)家希望搞清楚：植物夜間低垂是否與日升日落時候的光線影響有關(guān)？或者，這種低垂不受光線影響，而是受植物內(nèi)部生物鐘控制？有些枝條在日出之前就恢復(fù)了自己的白天高度，這暗示植物遵循的應(yīng)該是內(nèi)部生物鐘。但是否如此，仍需進(jìn)一步探索。如今已經(jīng)有一些對樹木生物鐘的研究，其中大多數(shù)研究的是基因表達(dá)，而最近這項研究在觀察單棵樹木的方法上獨樹一幟。該研究還可能具有實用意義，例如，知道每天樹木內(nèi)部水的運動周期，未來對依賴樹木含量水的木材業(yè)和橡膠業(yè)提供幫助。

能“看”見光線

所謂能“看見”，樹木是通過捕捉光信號獲取周圍的信息。由此看來，對于樹木眼睛也并非必需，只需有光受體即可。光受體可根據(jù)光的波長（顏色）和強(qiáng)度做出反應(yīng)。人體內(nèi)的光受體集中于眼睛后方，負(fù)責(zé)將接收到的信號傳遞給大腦，在腦海中形成多彩的三維圖像。而植物的光受體遍布根、莖、葉的細(xì)胞中。整棵植物仿佛長滿了“微型眼”，可眼觀六路。缺乏大腦的植物或許無法勾勒出周圍的景象，但它們?nèi)跃邆湟欢ǔ潭鹊囊曈X。證據(jù)何在？假如我們將一株植物置于陰暗角落，幾個小時之后，它的莖干會轉(zhuǎn)向窗口。因為莖部頂端的光受體會“看”到光線最強(qiáng)的地方。由于植物需要光照才能生長發(fā)育，因此這項機(jī)制對植物來說至關(guān)重要。

而植物能“看到的”遠(yuǎn)不止于此，它們還可根據(jù)所接收光的顏色（特別是紅光），在一定距離內(nèi)識別鄰近的其他植物，由此避免植物朝著競爭對手所在的方向生長。假若察覺到競爭者可能遮擋住陽光，它們會加速生長以便接收到更為充足的光照。因此在一片麥田或玉米地中，如果麥苗或玉米穗齊高，是因為它們都在觀察對方。如果人為使植物接收紅光的光受體失活，它們就會胡亂生長。

“聽”見水流聲

就算你給仙人掌聽莫扎特的音樂，也不會加快它們的生長速度，因為這只是個傳說罷了。但植物是有“聽”覺的，即使人們從未在植物身上發(fā)現(xiàn)任何聲音傳感器。實際上在實驗室中，若是對植物持續(xù)釋放1小時的聲音信號，就會觀察到植物體內(nèi)的細(xì)胞開始生成新的分子。目前暫未知什么原因?qū)е逻@一現(xiàn)象發(fā)生，但可以肯定，植物對聲音是有反應(yīng)的。

并且法國和意大利的研究小組新近證實，在大自然中，植物會將聲音信號轉(zhuǎn)為化學(xué)信息。第一項研究發(fā)現(xiàn)，豌豆的根部可察覺地下的水流聲;第二項研究則證明，報春花在聽到傳粉昆蟲的振翅聲后會做好準(zhǔn)備。假如播放蜜蜂的嗡嗡聲或是人為模仿出相同頻率的聲音，報春花會在聽到聲音的3分鐘后分泌比之前含糖量高20%的花蜜。這樣就能持續(xù)吸引對報春花繁殖必不可少的傳粉昆蟲，也正是借助這種“聽覺”，報春花能避免自己的高質(zhì)量花蜜被螞蟻等其他動物偷吃。

根會“做”決定

當(dāng)你觸碰一株含羞草或輕輕搖動它時，它便會“害羞”地合攏葉片。正如你觸碰滾燙的東西會急速抽開手一樣，含羞草“害羞”的反應(yīng)并非出于某種決定而是一種條件反射。

借助味覺或聽覺，植物的根會選定某處水源前進(jìn)，遠(yuǎn)離干涸的地方。要知道植物所做的決定是非常明晰的，在真正的水源和僅有水聲流過的區(qū)域之間，它們會選擇前者。聰明的植物知道單憑聲音無法確定，但濕度不會撒謊，因為濕度大的地方證明水源就在不遠(yuǎn)處。然而，一旦在“濕地”中人為添加可疑的有毒物質(zhì)，植物就會選擇避開！這證明了植物具有強(qiáng)大的分析能力，它們會權(quán)衡利弊后再進(jìn)行下一步行動。

如果一棵老樹的幼苗在不適合生長的地方生了根，它甚至?xí)⑺雷约旱暮蟠８猩跽咧参锸艿焦魰r，也會有所察覺并分泌物質(zhì)“擊退”進(jìn)攻者。植物還擁有觸覺，可以感知地形！一旦根部碰到巖石，它們會嘗試探索四周的地表，想辦法繞開。不過，西番蓮和旋花這類攀援植物遇到巖石時，反倒會順勢螺旋而上;若碰到的是鐵絲網(wǎng)一端，則會逐漸覆蓋整面鐵絲網(wǎng)。但菟絲子卻不會抓住鐵絲網(wǎng)不放，因為它有“鼻子”。實驗證明，菟絲子這種通過吸取其他植物汁液的寄生植物，僅憑氣味就可以區(qū)分出健康的或病懨懨的番茄植株，還可以分辨出是不是自己興味索然的小麥苗。

綜上，植物根部可以“聞”和“嘗”土壤：它們?nèi)缤湔鋵嶒炇遥瓤梢蕴綔y水源和營養(yǎng)物質(zhì)，還能發(fā)現(xiàn)并盡可能規(guī)避有毒物質(zhì)。甚至，有些樹木還能察覺電流，從而感知雷暴的來臨！

（熊曉楓薦自《科學(xué)畫報》）