植物也能“望聞問(wèn)切”

金因

植物能看到東西，其實(shí)是眼睛感受到了光。植物莖葉里的光感受器，能識(shí)別出紅光和藍(lán)光，感受到人眼看不到的紅外線和紫外線，還能辨別光源方向，判斷光線強(qiáng)弱，來(lái)調(diào)節(jié)生理活動(dòng)，以適應(yīng)光照強(qiáng)度。

英國(guó)著名生物學(xué)家達(dá)爾文曾發(fā)現(xiàn)，植物會(huì)朝著有光的方向生長(zhǎng)，以便獲取光照，通過(guò)光合作用生產(chǎn)養(yǎng)料。如果它們“餓”了，就十分渴望陽(yáng)光的哺育，便向有陽(yáng)光的一面彎曲，從而利用對(duì)光線的感知能力獲得“食物”。

植物細(xì)胞膜中的光敏色素，可探測(cè)到光線的明暗變化，類似于“光控開(kāi)關(guān)”，能讓植物像人類一樣“日出而作，日落而息”。傍晚時(shí)分，植物通過(guò)光敏色素，知道天黑了下來(lái)，就開(kāi)始“休息”。太陽(yáng)升起后，植物就“蘇醒”過(guò)來(lái)，進(jìn)行光合作用。

不管動(dòng)物還是植物，都具有一種對(duì)藍(lán)光很敏感的隱花色素的光感受器。動(dòng)物利用它接受藍(lán)光，可以調(diào)整生物鐘，以適應(yīng)作息規(guī)律，而植物利用它感受光信號(hào)，來(lái)調(diào)整葉片受光角度，更好地進(jìn)行光合作用。

在工業(yè)污染嚴(yán)重的地方，很少有苔蘚生長(zhǎng)。因?yàn)樘μ\葉子只有一層細(xì)胞，有害氣體從葉子的兩面侵入，細(xì)胞內(nèi)的毒劑濃度會(huì)陡然上升。于是，不是枯萎就是死亡，所以這種植物對(duì)空氣污染很敏感。根據(jù)苔蘚葉子靈敏的嗅覺(jué)，人們將其作為大氣純度的指示植物，監(jiān)測(cè)環(huán)境污染情況。

所有植物都能感知?dú)馕?，并能利用嗅覺(jué)與同伴進(jìn)行溝通和選擇生計(jì)。一種叫作菟絲子的寄生藤，可稱得上是植物界的“嗅探犬”，它幾乎沒(méi)有大多數(shù)植物用于制造營(yíng)養(yǎng)的葉綠素，只能攀附在別的植物枝體上，直接吸取對(duì)方的養(yǎng)分生存。菟絲子正是利用嗅覺(jué)來(lái)捕獲“獵物”的，它能根據(jù)不同植物散發(fā)出來(lái)的氣味，區(qū)分哪些可以成為獵食對(duì)象，哪些身上有它最喜歡的食物，以免纏繞在不健康的植物上。

動(dòng)物鼻子中的傳感器能夠辨別空氣中的氣味分子，而植物身上也有這種接受器，能對(duì)揮發(fā)性化學(xué)氣味作出反應(yīng)?？茖W(xué)家早就發(fā)現(xiàn)，未成熟的水果，“聞”到乙烯氣體，就會(huì)成熟更快。所有成熟的水果都會(huì)釋放乙烯氣味，這種氣味散布開(kāi)來(lái)，未成熟的水果接收到后，會(huì)加快成熟速度。所以，這種連鎖效應(yīng)能確保同一田地中的水果能同時(shí)大面積地成熟。

動(dòng)物的味覺(jué)在舌頭上，而植物的根系就是“舌頭”。嗅覺(jué)捕捉的是揮發(fā)性氣體，而味覺(jué)識(shí)別的是可溶性物質(zhì)。人們常會(huì)看到，生長(zhǎng)在貧瘠干旱和水肥充足的兩塊地之間或者在正常與遭受污染的土壤交界處的作物，一段時(shí)間后，會(huì)向適宜生存的地方蔓延擴(kuò)張。

草木葉片上也有舌頭，不過(guò)是配合“鼻子”起作用。當(dāng)樹(shù)木遭到大批害蟲(chóng)蠶食時(shí)，還會(huì)釋放出一種叫茉莉酮酸甲酯的揮發(fā)性氣體，向同伴報(bào)警。這種氣體傳到附近樹(shù)木的葉子上，盡管鉆到了對(duì)方的“鼻孔”，卻不會(huì)被嗅到，但它會(huì)在葉子中轉(zhuǎn)化成水溶性的茉莉酸，依附在一種特殊的細(xì)胞上，樹(shù)葉就感知到警告信號(hào)，隨之產(chǎn)生“防衛(wèi)反應(yīng)”，就像動(dòng)物舌頭能對(duì)各種不同的味道作出反應(yīng)一樣。

植物的味覺(jué)還能識(shí)別親緣類群。不同植物體內(nèi)代謝的產(chǎn)物不同，根系正是通過(guò)這種代謝物來(lái)識(shí)別周圍植物種群的。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)植物遭遇干旱時(shí)，只需1小時(shí)就能通過(guò)味覺(jué)信號(hào)告訴鄰近同類，提醒它們關(guān)閉氣孔，減少水分蒸發(fā)。

關(guān)于植物對(duì)音樂(lè)的喜好，人們眾說(shuō)紛紜：植物喜歡古典樂(lè)，討厭搖滾樂(lè)；喜歡輕音樂(lè)，討厭擊打樂(lè)；喜歡舒緩平和的旋律，討厭高亢激昂的聲調(diào)，但在聲音能促使植物生長(zhǎng)方面，觀點(diǎn)卻出奇一致。

據(jù)法國(guó)農(nóng)業(yè)專家稱，如果生長(zhǎng)中的番茄每天能聽(tīng)3小時(shí)音樂(lè)，番茄就會(huì)因?yàn)槭艿铰暡ǖ牧夹源碳らL(zhǎng)得更大。英國(guó)有人利用聲音，曾培育出5.5千克重的甜菜和25千克重的卷心菜。日本一家種植場(chǎng)生產(chǎn)的“音樂(lè)蔬菜”，不但生長(zhǎng)快，味道也很不錯(cuò)。如果生物內(nèi)部的發(fā)育活動(dòng)與外界聲波在節(jié)律上達(dá)到和諧共振，等同于自身額外獲得了一份能量，這樣必然有利于生長(zhǎng)發(fā)育。

蟲(chóng)子爬上葉面時(shí)的振動(dòng)聲，蜜蜂飛舞時(shí)的嗡嗡聲，蚜蟲(chóng)翅膀扇動(dòng)時(shí)的撲騰聲，甚至由更小生物發(fā)出的極其微弱的聲響，都會(huì)給植物一種安全防范提示，以增強(qiáng)其對(duì)多變環(huán)境的適應(yīng)力，以便更好地生存下去。

美國(guó)華盛頓大學(xué)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，一棵柳樹(shù)被天幕蟲(chóng)侵害時(shí)，其他柳樹(shù)就不會(huì)受到天幕蟲(chóng)的騷擾。這些健康柳樹(shù)的葉子，含有害蟲(chóng)十分厭惡的酚類和單寧類物質(zhì)?？墒?，在遭蟲(chóng)害的樹(shù)葉里，卻找不到這些物質(zhì)?？茖W(xué)家猜測(cè)，受害的柳樹(shù)向鄰近同類釋放一種氣體警告信號(hào)，健康柳樹(shù)葉子接收到這種氣體后，體內(nèi)生產(chǎn)酚類和單寧，抵御害蟲(chóng)侵襲。

更神奇的是，植物的報(bào)警“語(yǔ)言”絕非“路見(jiàn)不平一聲吼”那么簡(jiǎn)單，而是更為豐富的表達(dá)。當(dāng)葉子受到不同敵人的侵害時(shí)，釋放的化學(xué)氣體不同。受細(xì)菌侵害的棉豆葉會(huì)釋放水楊酸甲酯氣體，作為警告信號(hào)，而被害蟲(chóng)蠶食的葉子，則會(huì)產(chǎn)生一種叫茉莉酸甲酯的氣體。

瑞士伯爾尼市植物專家曾捕捉到松樹(shù)和橡樹(shù)在干旱情況下發(fā)出的超聲波。于是猜想，這可能是在向同類發(fā)出信號(hào)，讓它們?cè)琰c(diǎn)為干旱作準(zhǔn)備，也可能是植物對(duì)嚴(yán)酷環(huán)境條件發(fā)出的感嘆，好像在說(shuō)：“哎呀，真渴?！?/p>

含羞草的葉子受到輕輕觸動(dòng)時(shí)，葉片馬上合攏，好像小姑娘害羞時(shí)雙手捂著臉一樣。原來(lái)，當(dāng)葉片被觸及時(shí)，機(jī)械刺激轉(zhuǎn)化為電脈沖，傳到葉柄的腋部，使腋部細(xì)胞中的液體迅速釋放而發(fā)生收縮，導(dǎo)致葉片閉合。

輕風(fēng)掠過(guò)樹(shù)梢、小蟲(chóng)爬上草葉、藤蔓纏住枝干，草木都能感覺(jué)到，這種觸動(dòng)甚至干擾植物生長(zhǎng)，這就是為什么風(fēng)大的地方，植被總是低矮。植物的觸覺(jué)反應(yīng)，雖然沒(méi)有含羞草那么明顯，但對(duì)冷熱、干濕也有感知，從而根據(jù)不同氣候，調(diào)節(jié)生長(zhǎng)速度和水分消耗。黃瓜的藤蔓總是纏繞在結(jié)實(shí)的桿子上，不會(huì)攀爬在柔軟的莖干上，因?yàn)樗鼈兡芨杏X(jué)到軟硬。

能食蟲(chóng)的捕蠅草，當(dāng)蟲(chóng)子爬到它上面時(shí)，兩片相對(duì)的葉子像蚌殼一樣，迅速關(guān)閉，將蟲(chóng)子困在里面消化吸收。它將葉子關(guān)閉的時(shí)機(jī)把握得如此精準(zhǔn)，是因?yàn)槟芨杏X(jué)到蟲(chóng)子爬到了什么位置。

捕蠅草的這種感覺(jué)與人的觸覺(jué)相似。當(dāng)臉上的蒼蠅，觸及皮膚產(chǎn)生的電脈沖信號(hào)，通過(guò)神經(jīng)傳到大腦，人就產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)。同樣，蒼蠅蹭到捕蠅草的葉刺時(shí)，產(chǎn)生的電脈沖迅速傳給葉子，促使葉片快速關(guān)閉。大多數(shù)植物對(duì)碰觸的反應(yīng)雖然沒(méi)有捕蠅草那么快，但原理和意義與動(dòng)物觸覺(jué)反應(yīng)相似，都是通過(guò)電信號(hào)傳遞，借助同一類蛋白質(zhì)起作用。