終于，植物被證實(shí)能“聽見”聲音

文澤波

2019年1月，有報(bào)道稱以色列特拉維夫大學(xué)的研究人員Lilach Hadany和她的團(tuán)隊(duì)用實(shí)驗(yàn)證明了植物能夠“聽見”聲音。這一消息引發(fā)了多人關(guān)注。一般認(rèn)為能聽見聲音是動(dòng)物們的“專利”，植物是如何聽見聲音的？它們聽見聲音又會(huì)作何反應(yīng)呢？

蜜蜂振翅讓花蜜更甜

在自然界中存在著一些植物利用聲音的現(xiàn)象是被認(rèn)可的，比如黎豆屬植物與一些蝙蝠的互動(dòng)。黎豆屬植物花朵在白天的時(shí)候處于低垂的狀態(tài)，而到了夜晚，這些花朵就會(huì)豎起，花瓣也開始展開，宛如一個(gè)信號(hào)發(fā)收期。這時(shí)候習(xí)慣在夜晚出游的蝙蝠飛到附近，它的聲波便能很好地探測(cè)到黎豆屬植物的花朵，進(jìn)而飛過來，伸出舌頭舔食花蜜。此時(shí)，黎豆屬植物花朵便趁機(jī)將花粉黏在蝙蝠的頭上，達(dá)到授粉的效果。

授粉對(duì)植物的繁衍十分關(guān)鍵，Hadany決定從植物的花朵開始入手做研究。他們選擇了以色列特拉維夫的海灘和公園里隨處可見的海邊月見草，這種花的花期長，產(chǎn)生的花蜜總量也不錯(cuò)。

實(shí)驗(yàn)室中，Hadany的團(tuán)隊(duì)把這種植物暴露在五種聲音環(huán)境下：無聲、10厘米外的蜜蜂錄音，以及電腦生成的低、中、高三種頻率的聲音，精彩的地方來了：在無聲環(huán)境中的植物（花朵被安放在能屏蔽振動(dòng)的玻璃罐中），其花蜜的糖度并無顯著增高;暴露在高頻（158～160千赫）、中頻（34～35千赫）聲音環(huán)境中的植物，其花蜜的糖度也無顯著增高;當(dāng)植物處在蜜蜂錄音（0.2～0.5千赫）以及低頻聲音（0.05～1千赫）環(huán)境中，便有了明顯的反應(yīng)！暴露在這些聲音環(huán)境中3分鐘之內(nèi)，這些植物體內(nèi)的糖濃度就升高了12%～17%。此外，在田野調(diào)查中，研究人員還發(fā)現(xiàn)，一只傳粉昆蟲為某棵植物授粉之后，僅僅6分鐘內(nèi)再次前來為這棵植物授粉的傳粉昆蟲多出9倍以上！

Hadany團(tuán)隊(duì)研究人員寫道：“我們的研究結(jié)果首次證明，植物能以一種生態(tài)相關(guān)的方式，對(duì)傳粉者的聲音做出快速的反應(yīng)?！边@一項(xiàng)研究開辟了一個(gè)全新的科研領(lǐng)域，Hadany稱之為“植物聲學(xué)（phytoacoustics）”。這一現(xiàn)象背后還有諸多疑問等待著探尋。

植物細(xì)胞有“聽”聲波的蛋白質(zhì)？

唐朝小說家段成式在一本叫《酉陽雜俎》的博物雜書中這樣寫道：“虞美人草，獨(dú)莖，三葉，人或近之，抵掌謳曲，葉動(dòng)如舞，故又名舞草，出雅州?！边@種虞美人草竟然能聞歌起舞?，F(xiàn)在我們所說的魚美人草是一種與罌粟相似的植物，沒有人證實(shí)過它與段成式口中的“虞美人草”是否一樣，也沒有人證實(shí)它到底會(huì)不會(huì)跳舞。

倒是有另外一種植物也對(duì)聲音做出了反應(yīng)——擬南芥。2014年，密蘇里大學(xué)哥倫比亞分校的一項(xiàng)研究表明，當(dāng)研究人員模擬毛毛蟲咀嚼擬南芥葉子造成的聲音時(shí)，可以刺激擬南芥產(chǎn)生更多用于防御的化合物芥末油，于是擬南芥的口感就會(huì)變得很難吃，南芥能分辨風(fēng)聲這種環(huán)境的聲音和毛毛蟲咀嚼葉子的聲音。此外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，利用超聲波處理某些植物的種子，能夠提高種子的發(fā)芽率，適度強(qiáng)度的聲波刺激也可以促進(jìn)獼猴桃試管苗根系的生長發(fā)育。

人類是通過耳朵來接受聲波信號(hào)的，當(dāng)聲音通過空氣的傳播，經(jīng)外耳、中耳和內(nèi)耳的傳導(dǎo)系統(tǒng)，引起耳蝸內(nèi)淋巴液和基底膜纖維的振動(dòng)，并由此激起聽覺細(xì)胞的興奮，產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)，于是我們聽到了聲音。那么植物是通過哪個(gè)部分來感知聲音呢？一部份科學(xué)家認(rèn)為，植物可以通過對(duì)細(xì)胞膜內(nèi)壓力作出反應(yīng)的蛋白質(zhì)來感知聲波，并使植物產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。不過這種猜想并沒有得到證實(shí)。（編輯/侯幫虎）

葫蘆樹花的形狀和暴露在外的位置都是迎合科氏長舌蝠耳朵需要的