植物王国并不沉默 烟草和番茄面对威胁会“尖叫”

自达尔文时代起，人们在植物对外界感知应变能力方面的研究可谓车载斗量，也认识到植物虽不能移动，但绝不是呆头呆脑。最近，以色列特拉维夫大学的艾·卡伊特和欧文·莱温·爱泼斯坦等人的一项研究，首次证明植物在压力下会发出可远程检测且信息量丰富的声音，这一发现或将改变人们对“沉默”的植物王国的传统认知。

面对不同压力植物“叫声”不同

长期从事植物科学和粮食安全研究的艾·卡伊特和欧文·莱温·爱泼斯坦等人，把番茄和烟草两种植物安置在一个隔声的消声箱中，在离植物10厘米的地方放置可接收20~100千赫范围内超声波的特殊麦克风，并录制番茄和烟草在干旱、切叶、割茎以及灌溉等不同实验条件下的声音。结果发现，植物在干旱胁迫和被砍切、侵害的情况下，发出的声音明显多于正常对照组的植物。灌溉时植物发出的声音很少，接下来的4至6天中，随着干旱程度增加，每天的声音数量增加，然后随着植物萎凋、干枯而逐渐减少。

研究人员发现，面对不同的压力源，这些植物会发出不同强度的声音。

当烟草植株被榨干水分时，发出的声音比被切断茎干时更大。另外，在没有直接的环境威胁或损害的情况下，植株也会发出超声波，但比较少。

根据实验结果，切断植株的茎干时，番茄会在一小时内发出25次超声波“求救”声响，烟草则会发出15次可能象征“痛苦”的声响。被榨干水分时，番茄发出的声响次数更多，一小时达35次，烟草则会发出11次声音。

一些生物可听到植物的声音

这项研究目前发表在生物预印本网站bioRxiv上，虽然尚未发表于期刊并得到同行的审阅和认证，不过研究者认为，研究将促进人类对全世界植物演化和生态学的科学理解。

他们预计，许多植物都有发出声音的能力，但这些声音的确切特征以及群体之间的相似性尚待确定。未来的研究可探究不同状态下植物发出的声音，包括疾病、寒冷、食草动物攻击或极端紫外线辐射等其他胁迫，以及开花、结果等各个生命阶段。一旦构建了一个大型植物声音库，就可以通过现代工具对其进行分析，以获得更多的认知。

艾·卡伊特等人还提示，植物声音产生的机制可能是气穴作用，即气泡在木质部形成和爆炸的过程。不管其产生机制如何，这些声音都携带着信息，并且可被其他生物体探测到。

“其他有机体可能也进化出了对这些声音进行分类，并对其做出反应的能力。”艾·卡伊特等人举例说，西红柿和烟草是飞蛾幼虫的寄主，飞蛾能够听到实验记录的频率和强度的超声波并做出反应，这些蛾子会避免在发出压力声音的植物上产卵。

他们假设，另一些捕食者可能也会利用植物的状态信息为自己谋利。例如，如果植物对毛虫的攻击发出声音，蝙蝠等捕食者可以利用这些声音来探测被攻击的植物并捕食毛虫，从而帮助植物；附近的植物可能也会听到其他植物受干旱胁迫或受伤的信息，并作出减少蒸发等相应反应。

或许，未来经过深入研究，一种植物信号传导的新途径或将大白于天下，到那时，人与植物实现“对话”将不是梦。

（本版图文除署名外均据新华网）

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