植物“感官世界”大揭密

众所周知，一般只有动物才具有视觉、嗅觉、味觉、听觉和触觉等感官功能，然而，以色列特拉维夫大学曼纳植物生物科学中心的科学家丹尼尔·查莫维茨在其新书《植物知道些什么》中披露，尽管大多数人从来都没将植物看做是一种具有感觉的生物，因为它们没有眼睛、鼻子、嘴巴、耳朵和皮肤，但事实上，大多数植物也像人类一样，拥有视觉、嗅觉、味觉、听觉和触觉，并且这些感官功能对它们的生存非常重要！因为植物在一个地方扎根后，它们无法像动物那样可以四处移动去寻找食物，也无法像动物逃避天敌一样逃避害虫的侵袭。在面对暴风雨的时候，它们无法像动物一样可以为自己找一个藏身之所。所以，要想在各种无法预知的恶劣环境中生存下去，需要通过自己独特的感观功能来“感觉”身边的世界，并对各种环境变化作出相应的反应。当有草食性动物靠近或遭遇害虫袭击时，它们甚至还能发出气味和声波，及时向附近的其他“植物朋友们”发出警报！

视觉：无眼，但能“看到”各种光

植物也能“看见”东西吗？科学研究发现，其实像人类一样，植物也能“看见”光。与人类的眼睛具有光感受器相似，植物的枝干和叶子上也有属于它们自己的光感受器。它们不但能区分红光和蓝光，甚至还能“看到”人类无法看到的波长，譬如光谱中的红外光和紫外光。植物还能“看到”光的来源方向，并据此判断光照的时长。达尔文早就发现，如果植物渴望阳光照耀，它们的枝茎就会向光线方向弯曲。植物的光合作用可利用阳光能量将二氧化碳和水转成糖分，所以植物需要探测光线来源以便制造“食物”。

植物的细胞膜中有一种对蓝光非常敏感的向光素，而植物叶子中存在一种光敏色素，则对红光相当敏感。光敏色素类似于“光控开关”：当植物被红光照耀时，光敏色素会转换到可以探测红外光线的模式；当植物被红外光线照耀时，它会自动转换到可以探测红光的模式。这一功能使得植物可以像人类一样“日出而作，日落而息”。比如，傍晚时分，当植物探测到大量红外光线后，它就开始“休息”；次日早晨太阳升起后，探测到了红光的植物就会苏醒过来进行光合作用。

植物的向光素和光敏色素与动物眼中的光感受器完全不同，尽管它们都是由同一种蛋白质构成。该蛋白质和一种能够吸收光线的化学物质有关。不过，动物和植物仍有一种共享的光感受器，那就是隐花色素。动物细胞中的隐花色素可以感受蓝光和紫外光，并用这一信号调整生物钟和生物周期节律，而植物则可以通过隐花色素感受到的信号来调整叶子的变化和光合作用。

触觉：作出独特反应

科学研究发现，植物显然也具有触觉。风吹过树枝、小虫爬过叶面、藤蔓缠上枝梢，树木其实都可以感觉到。植物甚至对气温的冷热也有感觉，所以能对不同的天气产生不同的反应，譬如改变自己的生长速度、调节水分使用量等。所有植物都具有触觉，但触觉最敏感的植物当数食虫植物捕蝇草。当一只苍蝇、甲虫或一只小青蛙爬过它的叶子时，捕蝇草叶片能够迅速关闭，将虫子困在里面。捕蝇草知道什么时候该关闭叶子，因为它能感觉到虫子爬到的位置。

事实上，捕蝇草感知虫子在它叶面上爬过的方式和人体感知一只苍蝇爬过手臂的方式惊人的相似。当人体皮肤的触觉接受器感觉到昆虫的运动后，就会立即激活一个电流信号。该信号通过神经抵达大脑，让大脑知道苍蝇的存在并迅速作出反应。同样，当一只苍蝇触碰到捕蝇草叶子上的刺毛时，也会引发一个电流信号穿过叶子，并激活叶子细胞膜上的离子通道和“封闭开关”，使叶子在不到0.1秒的时间内迅速关闭，将“小猎物”困在里面。

尽管大多数植物的反应不会这么快，但它们感觉外部触觉刺激的方式都和捕蝇草相似。不过让科学家最感兴趣的是，植物和动物的触觉都使用相同的蛋白质来感知外部世界。这些“机械性刺激感受器”嵌在细胞膜中。当感受到外部压力的刺激时，它们会让带电离子穿过细胞膜，在细胞内部和外部形成一个不同的电荷，从而产生一个电流信号。当然，植物不像动物那样有一个大脑可以翻译处理这些电子信号，但仍然能通过自己独特的方式来对这些触觉信号作出反应。

嗅觉：靠接受器产生作用

许多动物都利用灵敏的鼻子在大自然界中捕猎食物。事实上，一种名叫菟丝子的寄生藤堪称是植物世界中的“嗅探犬”，因为它也是通过嗅觉来寻觅食物的。菟丝子几乎没有大多数植物所拥有的叶绿素，所以它必须通过吸食其他植物的含糖树汁来生存。平时，它必须通过嗅觉来寻觅“猎物”。它能根据不同植物散发出来的气味区分哪些植物可以成为它的“猎物”，哪些植物身上有它最喜欢的“食物”，哪些植物是不健康的种类。其实，地球上的所有植物都具有嗅觉，只不过菟丝子的嗅觉更加灵敏罢了。我们都知道，动物鼻子中的传感器能够辨别空气中的气味分子，而植物身上也具有一种接受器，能对挥发性化学气味作出反应。

科学家早就发现，将未成熟的水果放在乙烯气体中，就会诱使它成熟。此外，所有成熟的水果都会散发乙烯气味，并使未成熟的水果对该气味作出反应，加快自身的成熟速度。这种反应能够确保一块田地中的水果都能大面积地几乎同时成熟。可以说，乙烯是一种具有很多用途的植物激素，除了促使水果同时成熟外，还具有调节植物叶子颜色的作用。

除此之外，植物们还能通过散发气味来互相进行“交流”。譬如，当一棵树木遭到大批毛毛虫侵袭后，就会散发出一系列化学气味，向附近的树木发出警告。附近树木闻到这种化学气味警告后，就会迅速产生一些化学物质，使它们的叶子变得相当难吃，从而逃过毛毛虫的肆虐之劫。研究显示，那些没有遭遇害虫感染地区的树木，并不会产生这些化学物质。

味觉：感受器在根部

受到害虫侵袭的树木能够通过散发化学气味的方式向附近的树木发出警告。附近的树木嗅到这种气味后，就会作出相应的“防卫反应”。事实上，树木也具有味觉。当树木遭到大批害虫袭击后，还会释放出一种叫做茉莉酮酸甲酯的挥发性气体。该气体传到附近树木的叶子上后，并不会被树木的嗅觉探测到。相反，它会在叶子中形成一种水溶性的茉莉酸，依附在细胞中的特殊接受器上，使树叶通过味觉收到警告信号，产生“防卫反应”。就像我们舌头的接受器能对各种不同的味觉分子产生反应一样，植物的味觉接受器也能对各种不同的挥发性分子产生反应。

由于味觉涉及可溶性化学物，所以大多数植物的味觉接受器都位于它们被泥土和水分包围的根部。一项实验显示，植物可以通过根部散发的化学信息来辨认它们附近的“亲戚”，甚至能和邻居们进行“根与根之间的交流”。如果一排植物探测到干旱信号，它们只需要1小时就能将警告信息传递给附近的“邻居”和“朋友”，从而使它们及时关闭自己的气孔，防止水分流失。科学家相信，这些警告信息显然都是通过树根和某种水溶性分子来互相进行传递的。

听觉：音乐能使植物长得更繁盛

许多人都相信植物具有听觉，譬如一些人认为，如果对着花草、水果、蔬菜等播放悠扬悦耳的古典音乐，它们就会长得更加鲜艳和丰盛；如果对它们播放吵闹不堪的重金属音乐，它们的叶子则会变得枯萎、憔悴。而美洲印第安人更有一种古老仪式：每当玉米要结棒子时，印第安妇女和老人就会到田间用商量的口吻和一株株玉米谈话：“啊！让你的孩子——玉米种子们养活我的孩子吧！我也要让我的孩子世世代代种玉米，养活你的孩子！”以求通过这种“谈心仪式”获得玉米大丰收。不过，这些植物能“听见”声音的说法并没有得到可信的科学验证。

瑞士伯尔尼市植物科学学会的研究人员发现，植物或许真的可以“听到”其他植物发出的声音。该科学学会的研究人员最近录下了一些松树和橡树在干旱情况下发出的超声波振动。科学家相信，这些超声波声音可能是在向其他树木发出信号，让它们早点儿为干旱作准备。意大利佛罗伦萨大学国际植物神经生物学实验室的科学家斯蒂法诺·曼库索和他的同事正在对植物的听觉进行高标准研究。最初的实验显示，玉米的根部能够感知特殊的振动频率。更令人惊讶的是，这些根甚至能够自己产生声波。endprint