竊聽植物的“交談”

理查德·卡爾班

在一般人看來，植物都是沉默不語的，因為我們并不能感覺到它們之間有信息交流。但其實，植物總是把各種密碼信息發(fā)給鄰近的植物，以便它們能抵御昆蟲的襲擊和其他威脅，并召喚這些昆蟲的天敵來保衛(wèi)它們，而人類才剛剛開始學會竊聽這些秘密對話。

植物之間的交談以化學代碼的方式進行——它們會散發(fā)出一種具有揮發(fā)性的有機化合物（VOCs）的含碳分子，并將它散布到空氣中，以此發(fā)出信息。揮發(fā)性化合物是一種特殊的化學物質，在植物中含有的種類高達3萬多種，極易在空氣中揮發(fā)。某些揮發(fā)性化合物產生的氣味，聞起來就像是草藥或鮮花的味道，而另一些只有在特定條件的刺激下才會被釋放出來：譬如在植物遭受攻擊的幾秒內，它會散發(fā)出綠葉揮發(fā)物，這是一種目前能檢測到的物質，聞起來就像是剛被修剪過的草坪發(fā)出的味道。

植物散發(fā)出的這些化合物，是它們對昆蟲啃咬，及其唾液、嘔吐物、產卵所產生的液體所做出的反應。昆蟲的啃咬會激發(fā)植物體內的茉莉酸、乙烯或者水楊酸，這些物質能激活植物的防御基因，也可以被釋放到空氣中，警告附近的其他植物有危險到來。

為了證實植物的這種“交談”，科學家做過實驗：用小剪刀剪掉一叢灌木的葉子，在葉子邊緣和葉尖上制造了很多缺口，以此來偽裝成一只蝗蟲或甲蟲在啃咬植物的樣子。幾個月后，科學家發(fā)現(xiàn)灌木的很多葉子真的被蝗蟲和甲蟲破壞了，而灌木周圍的其他植物卻躲過一劫。科學家剪掉葉子的舉動，無疑讓植物認為自己正在遭受昆蟲的攻擊，于是就釋放了揮發(fā)性化合物到空氣中，鄰近的植物收到了信息，才得以準備充足，躲過一劫。很有意思的是，如果把修剪過葉子的枝葉用塑料袋套上，那么周圍的植物就接收不到警告信息，也無法對昆蟲的進攻做出任何準備。

揮發(fā)性化合物所蘊藏的信息，并不限于自己的種群，不同種類的植物也可以截獲這種信息，譬如蒿屬植物釋放的警告信息，就能夠激活西紅柿和馬鈴薯的防御體系，但目前還不清楚究竟有多少種植物能截獲其他種類植物的信息。

而且，植物也不總是希望自己的信息被截獲，因為相鄰的植物存在競爭關系，告訴鄰居自己正在被攻擊并不符合它的利益，它不可能對競爭對手發(fā)出警告，讓對手幸免于難而自己卻受到侵害。但是，植物被攻擊后散發(fā)揮發(fā)性化合物是自然過程，所以其他植物總能接收到這些信息。

奇特的是，一些昆蟲也能截獲植物的這種信息。對于它們，這種信息無異于進餐的信號。例如被紅蜘蛛啃咬的蘋果樹，在釋放出的揮發(fā)性化合物的時候，紅蜘蛛也能接收到；雌性葉蜂在歐洲赤松上產卵，赤松散發(fā)的揮發(fā)性化合物會吸引來它們的天敵姬小蜂，姬小蜂會殺死這些蟲卵；煙草植物在被蚜蟲啃咬時，散發(fā)的揮發(fā)性化合物會召來寄生紅尾蜂，它們會把卵產在蚜蟲身上，孵化出的幼蟲會把蚜蟲吃掉。

如今，當植物和植物，植物和昆蟲能用揮發(fā)性化合物“交談”時，人類才剛剛破解這種密碼。科學家至今不知道植物如何從空氣中接受這些揮發(fā)性化合物，這些分子是否可以直接被葉子吸收，但他們確定植物確實會接收這種信息，并做出防御反應。

至于植物如何解碼化合物中的信息，至今還是個謎題。科學家曾用裝滿特殊纖維的塑料袋罩在剪掉的枝葉上，收集植物散發(fā)的揮發(fā)性化合物，并用氣相色譜儀進行分析，但依然難以鑒別這些活性成分。他們認為，要想破解植物的這種密碼系統(tǒng)，必須同時解碼整個生態(tài)系統(tǒng)的化學發(fā)生過程。

科學家警告氣候變化能擾亂植物間的交流，破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。一些信號可能會被放大，而另一些則可能會被抑制，甚至難以被探測。如果我們能夠破解植物交流信息的密碼，無疑有助于我們了解植物如何應對環(huán)境變化。

所以，當你在公園享受林木幽靜時，請記住這種寧靜只是假象，因為在你的身邊，有無數(shù)的信息正在傳遞，如果你能“聽”到它們，你就會發(fā)現(xiàn)：整個公園的花草樹木都在呼喊。endprint