竊聽(tīng)植物的“交談”

理查德·卡爾班

在一般人看來(lái)，植物都是沉默不語(yǔ)的，因?yàn)槲覀儾⒉荒芨杏X(jué)到它們之間有信息交流。但其實(shí)，植物總是把各種密碼信息發(fā)給鄰近的植物，以便它們能抵御昆蟲(chóng)的襲擊和其他威脅，并召喚這些昆蟲(chóng)的天敵來(lái)保衛(wèi)它們，而人類(lèi)才剛剛開(kāi)始學(xué)會(huì)竊聽(tīng)這些秘密對(duì)話(huà)。

植物之間的交談以化學(xué)代碼的方式進(jìn)行——它們會(huì)散發(fā)出一種具有揮發(fā)性的有機(jī)化合物（VOCs）的含碳分子，并將它散布到空氣中，以此發(fā)出信息。揮發(fā)性化合物是一種特殊的化學(xué)物質(zhì)，在植物中含有的種類(lèi)高達(dá)3萬(wàn)多種，極易在空氣中揮發(fā)。某些揮發(fā)性化合物產(chǎn)生的氣味，聞起來(lái)就像是草藥或鮮花的味道，而另一些只有在特定條件的刺激下才會(huì)被釋放出來(lái)：譬如在植物遭受攻擊的幾秒內(nèi)，它會(huì)散發(fā)出綠葉揮發(fā)物，這是一種目前能檢測(cè)到的物質(zhì)，聞起來(lái)就像是剛被修剪過(guò)的草坪發(fā)出的味道。

植物散發(fā)出的這些化合物，是它們對(duì)昆蟲(chóng)啃咬，及其唾液、嘔吐物、產(chǎn)卵所產(chǎn)生的液體所做出的反應(yīng)。昆蟲(chóng)的啃咬會(huì)激發(fā)植物體內(nèi)的茉莉酸、乙烯或者水楊酸，這些物質(zhì)能激活植物的防御基因，也可以被釋放到空氣中，警告附近的其他植物有危險(xiǎn)到來(lái)。

為了證實(shí)植物的這種“交談”，科學(xué)家做過(guò)實(shí)驗(yàn)：用小剪刀剪掉一叢灌木的葉子，在葉子邊緣和葉尖上制造了很多缺口，以此來(lái)偽裝成一只蝗蟲(chóng)或甲蟲(chóng)在啃咬植物的樣子。幾個(gè)月后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)灌木的很多葉子真的被蝗蟲(chóng)和甲蟲(chóng)破壞了，而灌木周?chē)钠渌参飬s躲過(guò)一劫?？茖W(xué)家剪掉葉子的舉動(dòng)，無(wú)疑讓植物認(rèn)為自己正在遭受昆蟲(chóng)的攻擊，于是就釋放了揮發(fā)性化合物到空氣中，鄰近的植物收到了信息，才得以準(zhǔn)備充足，躲過(guò)一劫。很有意思的是，如果把修剪過(guò)葉子的枝葉用塑料袋套上，那么周?chē)闹参锞徒邮詹坏骄嫘畔?，也無(wú)法對(duì)昆蟲(chóng)的進(jìn)攻做出任何準(zhǔn)備。

揮發(fā)性化合物所蘊(yùn)藏的信息，并不限于自己的種群，不同種類(lèi)的植物也可以截獲這種信息，譬如蒿屬植物釋放的警告信息，就能夠激活西紅柿和馬鈴薯的防御體系，但目前還不清楚究竟有多少種植物能截獲其他種類(lèi)植物的信息。

而且，植物也不總是希望自己的信息被截獲，因?yàn)橄噜彽闹参锎嬖诟?jìng)爭(zhēng)關(guān)系，告訴鄰居自己正在被攻擊并不符合它的利益，它不可能對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手發(fā)出警告，讓對(duì)手幸免于難而自己卻受到侵害。但是，植物被攻擊后散發(fā)揮發(fā)性化合物是自然過(guò)程，所以其他植物總能接收到這些信息。

奇特的是，一些昆蟲(chóng)也能截獲植物的這種信息。對(duì)于它們，這種信息無(wú)異于進(jìn)餐的信號(hào)。例如被紅蜘蛛啃咬的蘋(píng)果樹(shù)，在釋放出的揮發(fā)性化合物的時(shí)候，紅蜘蛛也能接收到；雌性葉蜂在歐洲赤松上產(chǎn)卵，赤松散發(fā)的揮發(fā)性化合物會(huì)吸引來(lái)它們的天敵姬小蜂，姬小蜂會(huì)殺死這些蟲(chóng)卵；煙草植物在被蚜蟲(chóng)啃咬時(shí)，散發(fā)的揮發(fā)性化合物會(huì)召來(lái)寄生紅尾蜂，它們會(huì)把卵產(chǎn)在蚜蟲(chóng)身上，孵化出的幼蟲(chóng)會(huì)把蚜蟲(chóng)吃掉。

如今，當(dāng)植物和植物，植物和昆蟲(chóng)能用揮發(fā)性化合物“交談”時(shí)，人類(lèi)才剛剛破解這種密碼?？茖W(xué)家至今不知道植物如何從空氣中接受這些揮發(fā)性化合物，這些分子是否可以直接被葉子吸收，但他們確定植物確實(shí)會(huì)接收這種信息，并做出防御反應(yīng)。

至于植物如何解碼化合物中的信息，至今還是個(gè)謎題。科學(xué)家曾用裝滿(mǎn)特殊纖維的塑料袋罩在剪掉的枝葉上，收集植物散發(fā)的揮發(fā)性化合物，并用氣相色譜儀進(jìn)行分析，但依然難以鑒別這些活性成分。他們認(rèn)為，要想破解植物的這種密碼系統(tǒng)，必須同時(shí)解碼整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的化學(xué)發(fā)生過(guò)程。

科學(xué)家警告氣候變化能擾亂植物間的交流，破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。一些信號(hào)可能會(huì)被放大，而另一些則可能會(huì)被抑制，甚至難以被探測(cè)。如果我們能夠破解植物交流信息的密碼，無(wú)疑有助于我們了解植物如何應(yīng)對(duì)環(huán)境變化。

所以，當(dāng)你在公園享受林木幽靜時(shí)，請(qǐng)記住這種寧?kù)o只是假象，因?yàn)樵谀愕纳磉叄袩o(wú)數(shù)的信息正在傳遞，如果你能“聽(tīng)”到它們，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)：整個(gè)公園的花草樹(shù)木都在呼喊。endprint