植物“语言”遭遇污染

黄岚

来自科学家们的警告：那些奇异又芬芳的植物语言正在随着人类活动的加剧而受到严重的污染。植物世界正在逐渐沉默。

在一部有着末日启示录般寓言风格的小说《三脚树时代》中作者写道：巨大的食肉类植物三脚树正威胁着人类的生存。三脚树能够自由行走，并且长有分泌剧毒汁液的毒刺。但真正令人类感到棘手的是，这些“植物怪兽”可以相互交流信息并密谋袭击人类。

虽然这样的设想听起来有点不靠谱，但自从1951年该小说出版以来，其中的一个假想即植物能够相互交谈这一点，己被科学界确证了。当你漫步在森林中，深深地吸上一口气，你就会闻到那些飘散在空气中的气味，这是植物用以交流的“词汇”——一些复杂的挥发性化学物质。植物们释放出成千上万类似的化学物质，并将它们组合成各自独特的“语言”。

陷入困境的芳香语言

不过，这些饱含气味的语言现在遇到了威胁。空气污染正在将植物芳香四溢的“谈话”扰乱成令人费解的“胡扯”。更糟糕的是，不仅植物难以在这样的冲击下存活，对于许多授粉昆虫来说，这也绝不是什么好消息。当然，我们人类也不可能独善其身，从田间地头人们赖以生存的粮食，到每个人心中最喜爱的花朵的芬芳，空气污染给植物所带来的伤害是无法回避的。万幸的是，一切还没到不可收拾的局面，在我们的帮助下，植物朋友们仍有机会进行反击。

很早以前人类就发现，授粉昆虫以及害虫都能通过识别植物各自释放的化学物质来区分不同的植物，而现在，大家讨论得最热烈的话题却是：植物之间会通过各自释放的物质来进行交流。科学家认为：植物会释放挥发性的化学物质到空气中，这便是植物们相互交谈的方式，各种各样的化学物质便是它们的“话语”，接收到信号的植物会做出相应的回应。

许多植物在遭到害虫袭击时都会释放出类似的警告，告诉身边的伙伴危险即将到来。当一株番茄被糖蛾幼虫啃食时，它便会释放出一种复杂的挥发性化合物，相邻的植株一旦接收到这样的化学信息，便如同听到警告一般，立即触发体内的毒素生成，开始分泌糖苷类物质，用以驱赶那些因饥饿来袭的毛毛虫：还有些植物会运用类似的办法，召唤或吸引害虫的天敌前来。例如当蚜虫去骚扰一株大豆时，大豆便会释放出属于自己的“入侵警报”，让瓢虫赶过来帮忙。

可是，最近科学家们却发现，这样美妙的植物间交流正在逐渐被空气污染所破坏。在一次研究中，科学家将大黄蜂个体放入一个装有纸质仿真黑芥花的观察室里，当科学家们分别将生长在清洁环境中的黑芥花香气，以及生长在大气污染严重地区的黑芥花香气引入观察室内时，大黄蜂的反应明显不同：当生长在清洁环境中的黑芥花香进入观察室时，大黄蜂便立刻朝着香味的来源飞去;而相反的是，受污染的花香即使被源源不断地接引入观察室，大黄蜂也毫无反应，依旧震动着翅膀到处乱飞，发出嗡嗡的声响。

到底发生了什么会造成这样的情况呢？科学家们认为，在过去的好几年里，臭氧以及氮氧化合物是造成植物间交流被阻断的罪魁祸首，而这一切又都是由汽车尾气、火电厂的排放以及柴油机废气所共同造成的污染后果。不管是臭氧还是氮氧化合物，都能与植物所释放的化学物质产生反应，并使得其中的某种或某几种成分快速降解，进而改变了植物原本释放的“信息”。例如，当柑橘类植物释放的一种很常见的化学物质单萜柠檬烯遇上臭氧时，便会被降解为多达1200种不同的化合物。

更令人憂心的是，类似的降解过程速度惊人。英国的一个研究团队将8种常见的植物释放的化合物暴露在柴油机废气中，实验结果表明，一分钟之内，几乎所有的物质都被柴油机废气降解掉了，研究人员再也找不到一丁点儿原来植物释放的化合物踪迹。这样的速度令人感到即震惊又担心：这些化学反应的过程进行得如此之快，是他们始料未及的。

无孔不入的威胁：空气污染

随着相关研究的进一步开展，人们发现，空气污染的破坏性不仅损害了植物语言的准确与纯净，还令植物间的信息传播范围变得更小。简单来说，在受污染的空气中，植物所释放的化学物质难以像在清洁环境中那样传播到很远的地方。为了比较自工业革命以来到现在，植物气息传播的距离到底发生了多大的改变，美国科学家制作了一个计算机模型，将历史时期的空气污染水平都放进去分析。研究结果表明，芬芳的花香以前可以传至1000米远，而现在只200米开外，你便什么都闻不到了。

生长在大气污染严重地区的黑芥花香气受到影响，大黄蜂到处乱飞。

汽车尾气、工业废气造成严重污染，干扰了植物的信息传递。

即使在今天，将洁净的空气环境与受污染的空气环境进行比较，依然可以得出相似的结果。以青豆为例，当一株青豆受到红蜘蛛的攻击时，青豆会释放出化学信号，使得周围的植株分泌更多的香甜蜜汁，引诱红蜘蛛的天敌捕食螨前来。研究人员发现，在洁净的大气环境中，受攻击的植株能够轻易地与其相距70厘米的植株产生联系，但当大气中的臭氧浓度突破80ppb（ppb=1/10亿）时，这样的警告传播距离会缩短至20厘米之内。

如果说将80ppb的数值看成是臭氧污染会造成问题的临界值的话，那现状真是糟糕透了。在城区，臭氧浓度经常都会达到100ppb，甚至有时候超过200ppb。另外，虽然氮氧化合物水平造成危害的临界值还需进一步调查才能划定，但至少在英国，因柴油机废气所产生的二氧化氮污染是毋庸置疑的。二氧化氮会对人体健康造成伤害，因此法律上对于其排放量是有严格规定的，但即便如此，这样的法规常常未被遵守。例如，英国法律规定：每小时大气中二氧化氮浓度超过200微克/立方米的次数，一年不允许超过18次。但就伦敦市部分地区来看，其二氧化氮浓度数值只在2017年初的短暂几天内符合该条例的要求。

城市花园里的园丁可能对此更有体会。城市污染物毫无疑问会对植物的气味产生影响，如氮氧化合物就会使某些原本可在空气中流连18小时之久的花香缩短到短短5分钟。因此，有些置身城市中的花卉，如玫瑰，便不及它们开在郊外时那么芬芳，人们只能凑得很近才能闻到它们的香气。而且即便这样，人们闻到的也不是玫瑰所散发出的完整香气，有些成分如β-丁香烯会很快被污染物降解掉。

其实，面对空气污染，遭罪的还远不止我们的鼻子和诗意的大地。生物学家认为，空气污染有可能也是造成飞虫数量减少的一个原因。现今，全球的飞虫数量都在逐渐减少中。不过，在2017年里这个问题尤为突出，因为统计研究表明，仅德国的自然保护区内，飞虫数量在短短27年里便减少了75%！

空气污染阻断了植物与昆虫间的正常交流，这一点对于像蜜蜂之类的传粉昆虫来说影响更大。虽然，单就蜜蜂种群数量因此而受到的破坏程度，现阶段还没有谁能够拿出一个完整的监测数据，但研究发现，常见的植物挥发性物质月桂烯极易被柴油机废气所破坏，而月桂烯的缺失会让蜜蜂在寻找蜜源的途中迷失方向。研究人员在将花香中的月桂烯移除后，只有37%的蜜蜂还能识别出蜜源在哪儿。

应对关键：仍然靠植物

空气污染对于植物间信息传播的破坏，不仅威胁着传粉昆虫以及植物本身的生存，还有可能对整个自然界，以及对人类生存至关重要的一些粮食作物都造成恶劣的影响，可以说整个生态系统都被其置于危险的境地之中。近年来，减少空气污染的声音与行动越来越多，只可惜进度缓慢。值得庆幸的是，有一个简单且立竿见影的办法来帮助植物间恢复正常通信，那就是种下尽可能多的植物，来消减污染物带来的破坏。有些植物在对抗吸收污染物方面是具有优势的，学者们的建议是，加大植树造林的力度，因为树木拥有巨大的表面积，能够从大气中吸收更多臭氧以及二氧化氮。

伦敦附近的维多利亚火车站有着一座高达20米，生长有1万多株植物的绿墙。

森林摩天大楼也在意大利米兰、中国南京等地拔地而起。

城市规划者也找到了应对这一问题的正确方向。许多城市都开始兴建立体垂直花园以及绿植墙，伦敦附近的维多利亚火车站便有着一座高达20米，生长有1万多株植物的绿墙，有些城市甚至直接在建筑内部种植树木。2014年，世界上第一座森林摩天大楼在意大利米兰市拔地而起，800棵树与近2万株其他植物生长其中。在中国，修建中的南京绿色森林塔将会迎来1100棵树以及成千上万的植物进驻，而广西柳州市则准备将自己打造成为一座真正的全森林覆盖城市。

虽然对于植物相互间的交流来说，城市中空气污染物所产生的损害无可避免，但也正是这些绿色的城市新移民，将担负起抵抗空气污染物的重任，降低这些污染所带来的破坏程度。同时，新引入的植物间间距设计得十分紧密，随着自身的逐渐生长，植物彼此间的距离会越来越近，交流将变得越来越容易。如此，似乎真是不用再为空气污染伤脑筋了？但科学家还是谨慎地提出了一个需要注意的地方，即有些树木会释放许多有机分子，这些有机分子能够作为前体与臭氧结合，使得空气状况变得更糟，所以，应该警惕橡树和白杨树这些树种，将其排除在城市植树计划之外。

为了应对污染对粮食作物的集中破坏，可以在农田周围种植更多花卉，以吸引传粉昆虫前来，矮牵牛是一个很好的选择。

那么，對于城外的农村地区，我们应该如何应对呢？虽然这些地区往往空气要洁净得多，但污染物却会在此对一些重要的粮食作物进行集中的破坏。对此，富恩特斯提出，如果在农田四周种植更多的花卉，包围住整片农田就可以对粮食作物起到保护的作用。这位学者特别提到了矮牵牛，他认为这种花卉的加入不仅能抵抗污染物对于植物间交流的侵害，还能有效地吸引传粉昆虫前来，更何况它还能散发芳香愉悦我们的嗅觉，简直就是一个三赢的绝好办法。