智慧的植物
菟丝子“鼻子灵”
对菟丝子(Cuscuta pentagona)来说,这可是生死攸关的大事。这一寄生植物没有叶绿体,必须在发芽后72小时内找到猎物,然后攀附其上,将吸器钉入宿主,吸取汁液维生。但对宾夕法尼亚州立大学生物学家康素爱萝•德莫赖斯(Consuelo de Moraes)来说,这个植物“吸血鬼”小小的狩猎伎俩已不是秘密:菟丝子靠的是嗅觉。证据就是,当它在触手可及的范围内找不到受害者时,它就把茎杆随意伸向某个方向;而如果这时有一株西红柿正巧在它附近,那么在接下来的20小时里,菟丝子向它发起攻击的概率可达90%(见图表)。更无可辩驳的证据还在后面:面对用西红柿提取物喷洒过的诱饵,它一样不分青红皂白,发起一阵狂攻!如果周围既有麦苗,又有西红柿苗,菟丝子无一例外会向西红柿汁液甘美的茎杆伸出魔爪。可是如果只有麦苗,那它也不会挑肥拣瘦。更奇妙的是,如果周围有两棵西红柿,一棵健康茁壮,另一棵饱受细菌蹂躏,它会毫不犹豫地选择前者,因为前者的气味更诱人……它的“鼻子”能闻出多少种混合物,对浓度有怎样的要求,依靠哪些感受器?答案依旧扑朔迷离……
玉米“耳”力过人
虽然不合常理,可是事实胜于雄辩:玉米能感知声音。西澳大利亚大学的莫妮卡•加里亚诺(Monica Gagliano)在营养液中培育玉米种子,待发芽后向它们播放不同波长的声音。结果发现,在声波频率在200赫兹左右时,相当一部分根系向声源方向倾斜(见图表)。植物拥有压力感受器,对触摸很敏感,所以能够探测到震动也在情理之中。可是植物要“听力”有什么用呢?“这可能是植物间的另一种交流方式,它比散发有机混合物更迅速,消耗的能量也较少。”莫妮卡假设道,她强调树木也会发出一些声响。植物的这种“说话”癖好没有足够证据支撑,还未被大多数科学家认可。但是已经有一些团队对植物这一奇特的听觉产生了兴趣。
老迈松树关爱后辈
加拿大生态学家苏珊•西马(Suzanne Simard)对此确定无疑:树龄较长的树木会关怀爱护小辈。她和学生把俄勒冈的花旗松(Pseudotsuga menziesii)的树枝套在塑料袋中,然后注入带有轻微放射性的二氧化碳,迫使树叶合成糖,方便他们追踪后续变化。借助辐射探测器,他们发现有一部分带放射性标记的糖转移到了周围的很多树上,而且主要是从树龄较长的松树转移到它们脚下的小树上,前者枝繁叶茂,像“树妈妈”一样悉心照料它们的子孙后代。这就是世世代代风雨同舟、不离不弃的铁证。连接树根的地下菌组成菌根,也负责传递部分糖分。根据以上追踪,苏珊•西马得以画出一小片林地上的营养传递网络(见图表),从而注意到,在这个盘根交错的地下世界里,老树扮演着枢纽的角色,它们连接起每一棵树,输送营养物质,尤其不遗余力地扶助年幼的小树苗。
苜蓿有家庭观念
最近几项研究表明,很多植物都能够辨认自己的邻居是否与自己同宗同族。美国植物学家苏珊•达德利(Susan Dudley)在实验中将植物两两一组种植,有些彼此毫不相干,也有些本来就是兄弟姐妹。40天后,她对这些植株茎秆与叶片、以及根系分布称重。结果发现,在亲代周围生长的植物根系规模较小(见图表),它们集中能量投入繁殖器官的发育中。这仿佛说明,植物兄弟姐妹之间相亲相爱,不会为食物大打出手。而且在饥荒爆发时,它们更加齐心协力,相濡以沫。爱沙尼亚科学家阿努•莱皮克(Anu Lepik)证明,普通苜蓿不仅对身边的同族根系表现得“宽容大度”,而且作物密度越高,它越是“慷慨豪爽”。但是这种行为只是少数,在他测试的8种常见草本植物中,只有苜蓿家族才这么团结友爱。爱沙尼亚科学家玛丽娜•珊申科(Marina Semtchenko)研究发现,野草莓(Fragaria vasca)对所有同类都很敏感:它的根须一旦接触到其他种类植物的根须(实验中用的是野生常春藤)就飞速疯长,而接触到同类的根须却不会产生任何变化。相反,常春藤则不分亲疏,一视同仁,避开所有相邻植物的根系。总而言之,大家都在努力分辨自己的地下邻居究竟是敌是友。
植物交流手段多样
30年前,科学家发现植物能隔空对话。当时针对许多树木和草本植物进行的实验证明,它们能够互相发送挥发性物质来传递信息。然而,除了“上层路线”之外,地底也有暗流涌动。2010年,华南农业大学生态农业实验室的宋圆圆在西红柿身上证明了这一点:当西红柿生病时,它会通过菌根传递信息,通知街坊邻居。研究人员将西红柿两两一组种植,让其中一株的叶片遭受病害。如果周围有菌根,那么另一株健康的西红柿就会分泌一种通常只在遭到袭击时才会合成的防御酶。相反,如果没有菌根,或者用一块隔板隔断两株西红柿之间的联系,那么健康的西红柿就会不闻不问,因为警报信号被阻断了。
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