植物其實(shí)也有“記憶力”

　　如果讓你用某個(gè)字眼來(lái)描述植物，你肯定不會(huì )用“聰明”來(lái)形容它們。如果有人說(shuō)你像植物一樣有遠見(jiàn)，你肯定認為是在諷剌你。但是有些科學(xué)家卻認為，植物的”智商”可能被過(guò)于低估了，它們不僅能夠計算、有遠見(jiàn)，而且記得曾經(jīng)歷過(guò)的事情表

　　有植物學(xué)家稱(chēng)，植物能夠預測將來(lái)會(huì )出現的問(wèn)題，并決定如何避免這些問(wèn)題。而且，除了與其他植物“勾心斗角”夕卜，植物和食草動(dòng)物之間也存在激烈的戰爭，并非“人為刀俎”的被動(dòng)受害者。

　　與“外人”爭奪資源

　　在植物界，普遍存在“非親不認”的觀(guān)象?？茖W(xué)家發(fā)現，植物與其他不同種的植物遭遇時(shí)，相互間的競爭往往很激烈。當植物發(fā)現周?chē)?ldquo;鄰居”與它們沒(méi)有共同遺傳體系時(shí)，便會(huì )投入更多精力，發(fā)展壯大自己一一加快促進(jìn)根部生長(cháng)，與“外人”暗中爭奪地下資源。這個(gè)現象讓科學(xué)家感到好奇：這些植物是靠什么來(lái)辨認“親戚”的呢？

　　有科學(xué)家認為，每個(gè)植物家族特有的蛋白質(zhì)或化學(xué)信號，可能被分泌在周?chē)寥乐?，并?huì )被其他植物的根系發(fā)現。也就是說(shuō)，植物可能有一套感知同種類(lèi)植物蛋白質(zhì)或化學(xué)信號的體系：如果它的根與其他植物的根系緊密地靠在一起，它就會(huì )分辨出對方是否與自己是同一種類(lèi)。當然，植物的這種認親方式還需要進(jìn)一步確認。

　　向競爭對手“投毒”

　　有的植物做事更絕，向競爭對手暗中“投毒”，非得要了對方的性命不可。在美國西南部的平原上，生長(cháng)著(zhù)一種山艾樹(shù)，它十分霸道，在它生長(cháng)的地盤(pán)上，從不允許任何植物生存，連一根雜草也不放過(guò)。在這些地方，放眼望去，除了山艾樹(shù)和它的“表親”肉葉剌莖藜，再沒(méi)有別的植物。

　　植物學(xué)家研究發(fā)現，山艾樹(shù)是靠分泌出一種有毒物質(zhì)，給生長(cháng)在它的勢力范圍之內的其他植物“投毒”，這樣就達到了獨霸一方的目的。

　　主動(dòng)尋求益友

　　植物把根伸入地下，吸收養分和水分。為了能夠更加茁壯地成長(cháng)，有些植物還會(huì )從事一些“社交活動(dòng)”表如地下有許多細菌，都想來(lái)占它們的便宜，但并不會(huì )給它們帶來(lái)什么好處，對于這種沒(méi)有什么用的朋友，植物就會(huì )大門(mén)緊閉，拒之于千里之外；但對于對自己發(fā)展有益的細菌朋友，它們不但會(huì )四門(mén)大開(kāi)、熱情擁抱，還會(huì )主動(dòng)前去“巴結”呢！

　　如豆科植物就會(huì )主動(dòng)巴結對自己生長(cháng)有益的根瘤菌?？茖W(xué)家發(fā)觀(guān)，根瘤菌與豆科植物共生。它能吸收并固定大氣中的氮，以此給植物提供肥料，同時(shí)吸收植物中的碳水化合物作為自身的營(yíng)養。但周?chē)募毦f(wàn)，豆科植物又如何區別它們呢？科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗發(fā)現，根瘤菌含有一種名為“Nod因子”的信號分子，讓豆科植物非常著(zhù)迷，它們的根部只要遇到這種分子，馬上會(huì )主動(dòng)上前“巴結”，與其結為“盟友”，從而為其所用。

　　科學(xué)家正在研究，希望盡快讓谷類(lèi)作物也能借鑒這種“巴結術(shù)”表

　　高腳棕櫚樹(shù)的莖長(cháng)在支持根上，舉出地面。當周?chē)参锓恋K它采光和吸收養料時(shí)，它會(huì )采取非常明顯的規避行為一一它向有陽(yáng)光的一側長(cháng)出新的支持根，陰影中的根系則漸漸凋萎，整株植物就移到了陽(yáng)光充足的地帶。

　　植物學(xué)家發(fā)現，植物一旦“發(fā)現”附近生長(cháng)著(zhù)其他植物，會(huì )形成一種折中的生長(cháng)模式，來(lái)對付相互沖突的各種問(wèn)題。這時(shí)候，它們看上去就像聰明、復雜的決策者。

　　有植物學(xué)家認為，這種觀(guān)象只是由遺傳密碼決定的機械反應。也有科學(xué)家認為，很多植物表現出的行為適應性，遠遠超出了反射或受遺傳密碼控制的程度。植物的根可以根據土壤中礦物質(zhì)和水分的梯度分布而生長(cháng)，但它們并不總是采取這種簡(jiǎn)單模式。

　　科學(xué)家研究了一種名為活血丹的匍匐草本植物的“覓食”行為。如果扎根在肥沃土壤中，它們就生出更多的枝、芽和葉，也會(huì )更快地形成團狀的根，以充分吸收養分。然而，如果扎根在貧瘠土壤中，它們伸展得更快、更廣，就好像正在逃離此地一樣，同時(shí)根狀莖變細，分枝形成變少。這意味著(zhù)新芽距離母體植株更遠，正在積極尋找新的肥沃土壤。實(shí)驗還表明，活血丹的同系植物可以感覺(jué)到競爭者根系的存在，即使周?chē)€有充足的養料，它們也會(huì )轉向其他地區發(fā)展。

　　“培訓”螞蟻當保鏢

　　螞蟻為植物趕走害蟲(chóng)，植物用蜜汁作為酬謝，這是自然界常見(jiàn)的情景?？茖W(xué)家發(fā)現，這種互惠關(guān)系的實(shí)質(zhì)可能并不是看起來(lái)的那么簡(jiǎn)單。他們發(fā)現，螞蟻喝下蜜汁后，會(huì )對動(dòng)物蛋白產(chǎn)生渴望，從而變成貪婪的昆蟲(chóng)獵食者。也就是說(shuō)：植物“培訓”螞蟻充當自己的保鏢，而不僅僅是用報酬來(lái)“雇傭”他們。

　　亞利桑那州的沙漠中生活著(zhù)一種仙人掌，它的蜜汁能吸引4種螞蟻?？茖W(xué)家在仙人掌下面放上肉和糖為誘餌，觀(guān)察螞蟻的活動(dòng)，同時(shí)在附近不產(chǎn)生蜜汁的植物下面也放上誘餌。結果發(fā)現，仙人掌附近的螞蟻更喜歡吃肉，不管是哪一種螞蟻。

　　研究人員將實(shí)驗室里培養的毛蟲(chóng)放在仙人掌上，發(fā)現攻擊毛蟲(chóng)最兇的正是那些對肉表現出最強烈興趣的螞蟻。隨后，研究人員結合螞蟻的數目和攻擊毛蟲(chóng)的兇猛程度，來(lái)衡量一棵植物上的螞蟻對昆蟲(chóng)的威脅性。結果發(fā)現，這棵植物上的“螞蟻軍團”威力越強，植食性昆蟲(chóng)就越少，表明植物的蜜汁使螞蟻變成了能力更強的“保鏢”。

　　有人說(shuō)：世上沒(méi)有兩片相同的葉子。的確，每株植物都是一個(gè)個(gè)體，沒(méi)有兩粒種子會(huì )長(cháng)成完全相同的植株，即使它們具有相同基因，或生長(cháng)在看上去完全相同的環(huán)境里。植物能對15種以上的感官信號做出反應，比如光、化學(xué)物質(zhì)、水、重力、土壤質(zhì)地、損害等，并對這些信號加以綜合和比較，從而調整自己的生長(cháng)狀態(tài)。

　　科學(xué)家發(fā)現，植物的信號系統和動(dòng)物的神經(jīng)系統非常相似。植物利用細胞膜之間的電壓變化，把電子信號從一個(gè)細胞傳遞到另一個(gè)細胞，類(lèi)似于我們神經(jīng)中傳遞的行為電壓。正如我們有痛覺(jué)神經(jīng)一樣，這些電壓可以報告植物哪個(gè)部分受到了傷害。在植物細胞內外，傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)有很多和人類(lèi)腦細胞內外負責加工信息的物質(zhì)完全相同。

　　植物和動(dòng)物進(jìn)行學(xué)習和記憶的分子基礎也是相似的。當動(dòng)物受到重復威脅一一例如某種使它們吃了就生病的食物或者它們不斷碰觸的電網(wǎng)，它們學(xué)會(huì )更迅速地避開(kāi)時(shí)，電子信號的速度和強度都會(huì )在幾分鐘內提高。如果威脅一直持續，這種強化的警醒將導致基因編碼和蛋白質(zhì)結構永久改變：在細胞間建立更多通道和連接。

　　靠乙烯傳送信息

　　科學(xué)家一直力圖弄明白，以剌槐葉為食的非洲羚羊，為什么會(huì )在它們愛(ài)吃的剌槐樹(shù)旁餓死?？茖W(xué)家在對死亡動(dòng)物的尸體解剖中發(fā)現，由于丹寧含量很高，它們的胃里有大量不消化的樹(shù)葉。

　　有關(guān)這個(gè)問(wèn)題的實(shí)驗仍在進(jìn)行。有人帶了一組學(xué)生，拿著(zhù)棍子敲打剌槐的樹(shù)枝，敲碎樹(shù)葉，每隔15分鐘對樹(shù)葉進(jìn)行一次分析，他們發(fā)現丹寧數量在有規律地增加。在遭受了2小時(shí)的虐待后，丹寧的含量達到了起初的2.5倍。遭到襲擊后的100小時(shí)，剌槐樹(shù)葉里的丹寧比率才恢復正常。于是，研究人員又重新開(kāi)始實(shí)驗，但赦免了幾棵樹(shù)。這些樹(shù)位于一棵挨揍的樹(shù)不遠處，它們產(chǎn)生的丹寧也都增加了。這說(shuō)明樹(shù)木之間必然通過(guò)傳播媒介存在某種聯(lián)絡(luò )。

　　科學(xué)家認為，植物間的聯(lián)絡(luò )是通過(guò)一種十分簡(jiǎn)單的氣體，且這種氣體分子只包含2個(gè)碳原子：乙烯。這是一種氣體荷爾蒙，從一棵植物散發(fā)出來(lái)，對鄰近植物產(chǎn)生影響。我們都知道，乙烯在水果成熟過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)作用，因為蘋(píng)果在成熟時(shí)，大量散發(fā)的乙烯居然會(huì )加快附近的綠香蕉變黃的速度。

　　乙烯能加快水果的成熟，促進(jìn)葉子產(chǎn)生丹寧，因此，我們確定乙烯為一種聯(lián)絡(luò )的媒介，或者說(shuō)至少它起了傳送信號的作用。

　　植物是很有經(jīng)驗的化學(xué)家，它們不但運用乙烯，還利用其他的氣體來(lái)傳播信息。我們現在知道，受毛毛蟲(chóng)攻擊的玉米植株會(huì )散發(fā)出雞尾酒的氣味，吸引胡蜂來(lái)消滅毛毛蟲(chóng)。

　　松樹(shù)與甲蟲(chóng)的生死決斗

　　在美國西部的松樹(shù)林中，生活著(zhù)以山區松樹(shù)為食的一種甲蟲(chóng)，它們一直與那里的扭葉松和西黃松廝殺得難解難分。這是一種生死存亡之爭，要么是甲蟲(chóng)殺死松樹(shù)而繁衍后代，要么是松樹(shù)殺死甲蟲(chóng)而存活下去。

　　一只甲蟲(chóng)在松樹(shù)上鉆了一個(gè)洞，深入到了黑暗的樹(shù)身內部。當它剛剛鉆進(jìn)去，松樹(shù)就開(kāi)始了反攻。松樹(shù)開(kāi)始殺死那些創(chuàng )口附近的細胞，用黏稠的松脂去淹沒(méi)進(jìn)犯的甲蟲(chóng)，粘結它的道路，堵塞它鉆開(kāi)的孔洞。當松脂一涌進(jìn)洞口，甲蟲(chóng)們就立即把松脂清除出去。這一斗爭也許要持續幾天或者幾個(gè)星期，然后甲蟲(chóng)們才能開(kāi)始擴大空間的咬嚙活動(dòng)，有了足夠的開(kāi)闊空間，它們才能產(chǎn)卵。松樹(shù)體內流出的松脂十分黏稠，可是甲蟲(chóng)卻能夠從松脂中爬出，也能把松脂弄到一邊去，總之它們能夠不被粘住。

　　那些松樹(shù)分泌的松脂含有一種被稱(chēng)為萜烯的特殊化學(xué)物質(zhì)，它能毒化空氣，使甲蟲(chóng)新開(kāi)辟的孵化室充滿(mǎn)毒氣。萜烯就是那種使松林聞起來(lái)有一種特殊氣味的物質(zhì)。

　　當松樹(shù)力圖用一團死細胞和有毒的膠質(zhì)黏液來(lái)困殺甲蟲(chóng)時(shí)，全力反擊的雌甲蟲(chóng)也在召喚自己的盟友，幫助它戰勝強大的敵手。

　　雌蟲(chóng)從松脂中開(kāi)出一條路來(lái)，邊爬邊吃一些松脂，還把松脂中一些萜烯轉變成一種特殊的、揮發(fā)性的香氣。這香氣的誘惑力很大，轉眼之間就有成百上千的同類(lèi)甲蟲(chóng)飛臨這棵樹(shù)，然后不待號令便動(dòng)手，一齊向樹(shù)干中間鉆起來(lái)。

　　這些甲蟲(chóng)在樹(shù)上鉆洞，松樹(shù)就向它們釋放毒素，通常情況下，松樹(shù)會(huì )打敗對手，甲蟲(chóng)們或者被殺死，或者被迫遷往別處?？捎袝r(shí)，由于甲蟲(chóng)的數量過(guò)大，松樹(shù)的抵抗就會(huì )失敗，甲蟲(chóng)就會(huì )在被征服的松樹(shù)上定居下來(lái)，在那里繁衍后代。