植物之间的交流

☉〔美〕丹尼尔·查莫维茨 ◎刘夙 译

植物真的在彼此通信吗？

为了回答这一问题，墨西哥伊拉普阿托高等研究中心的马丁·海尔及其团队最近几年一直在研究野生棉豆。海尔知道当棉豆被甲虫取食时，它会产生两种反应：被昆虫取食的叶子会向空气中释放混合挥发物，而花会制造蜜汁，吸引以甲虫为食的节肢动物。

海尔和他的同事把已经被甲虫侵害的棉豆植株放在与甲虫隔离的植株旁边，并监测不同叶子周围的空气。海尔发现，同一棵植株上被取食的叶子和健康叶子释放的气体中，其挥发物完全相同，而作为对照组的叶子，其周围的空气却完全不含这些物质。此外，与受到甲虫侵害的植株相邻的棉豆健康叶子周围的空气中也含有挥发物，而且和在被取食的植株那里监测到的物质也相同。这些健康植株同样不太可能再被甲虫取食。

这一组实验显示，未受害的叶子如果与受害叶子邻近，就可以在防御昆虫上具备优势。但是，海尔仍不相信受害叶子会和其他植株“说话”，警告它们近在咫尺的侵害。相反，他怀疑邻近的植株是像窃听一样“窃嗅”了受害植株的内部信号，这个内部信号本来是发给同一植株的其他叶子。

海尔用一种简单而精巧的方法改进了实验装置，以检验他的假说。他把两棵棉豆植株彼此靠近放置，但用塑料袋把受害叶密封了24 小时。这回当他再检测和第一次实验相同类型的叶子时，结果就有所不同了。受害叶子仍然释放和以前相同的化学物质，同一棵豆蔓上的其他叶子和邻近植株的叶子现在却和对照组植株的一样，它们周围的空气中没有这些物质。

海尔和他的团队打开包裹受害叶的塑料袋，用风扇把受害叶周围的空气吹往两个方向：其一是向同一棵豆蔓上端相邻的叶子吹，其二是向远离豆蔓的空气中吹。他们检查了从茎蔓高处的叶子散发出来的气体，测量了它们产生的蜜汁量。被受害叶子散发的气体吹拂到的叶子开始散发同样的气体，同时花产生蜜汁。没有暴露在受害叶子散发的气体之中的叶子则没有变化。

这个结果揭示，如果一片叶子被昆虫或细菌侵害，它会释放挥发物，警告其他叶子保护自己免受迫在眉睫的侵害，这就好比点燃中国长城上的烽火台是在对即将到来的袭击发出预警。通过这种方式，“嗅”到了受害叶子散发的化学物质的叶子对于接连而至的暴力侵害有了更强的抵抗力，从而保证了植株自身的存活。