植物攀谈 偷听植物的“攀谈”

来源:环球人文地理 2021年05月15日 15:19

理查德·卡尔班

在一般人看来,植物都是沉默不语的,由于咱们并不能感觉到它们之间有信息沟通。但其实,植物总是把各种暗码信息发给附近的植物,以便它们能抵挡昆虫的突击和其他要挟,并呼唤这些昆虫的天敌来捍卫它们,而人类才刚刚开始学会偷听这些隐秘对话。

植物之间的攀谈以化学代码的方法进行——它们会散宣布一种具有蒸发性的有机化合物(VOCs)的含碳分子,并将它分布到空气中,以此宣布信息。蒸发性化合物是一种特别的化学物质,在植物中含有的品种高达3万多种,极易在空气中蒸发。某些蒸发性化合物发作的气味,闻起来就像是草药或鲜花的滋味,而另一些只要在特定条件的影响下才会被开释出来:比如在植物遭受进犯的几秒内,它会散宣布绿叶蒸发物,这是一种现在能检测到的物质,闻起来就像是刚被修剪过的草坪宣布的滋味。

植物散宣布的这些化合物,是它们对昆虫啃咬,及其唾液、呕吐物、产卵所发作的液体所做出的反响。昆虫的啃咬会激起植物体内的茉莉酸、乙烯或许水杨酸,这些物质能激活植物的防护基因,也可以被开释到空气中,正告附近的其他植物有风险到来。

为了证明植物的这种“攀谈”,科学家做过试验:用小剪刀剪掉一丛灌木的叶子,在叶子边际和叶尖上制作了许多缺口,以此来伪装成一只蝗虫或甲虫在啃咬植物的姿态。几个月后,科学家发现灌木的许多叶子真的被蝗虫和甲虫损坏了,而灌木周围的其他植物却躲过一劫。科学家剪掉叶子的行为,无疑让植物以为自己正在遭受昆虫的进犯,于是就开释了蒸发性化合物到空气中,附近的植物收到了信息,才得以预备足够,躲过一劫。很有意思的是,假如把修剪过叶子的枝叶用塑料袋套上,那么周围的植物就接纳不到正告信息,也无法对昆虫的进攻做出任何预备。

蒸发性化合物所蕴藏的信息,并不限于自己的种群,不同品种的植物也可以截获这种信息,比如蒿属植物开释的正告信息,就可以激活西红柿和马铃薯的防护体系,但现在还不清楚终究有多少种植物能截获其他品种植物的信息。

并且,植物也不总是期望自己的信息被截获,由于相邻的植物存在竞赛联系,通知街坊自己正在被进犯并不契合它的利益,它不或许对竞赛对手宣布正告,让对手幸免于难而自己却遭到损害。可是,植物被进犯后发出蒸发性化合物是天然进程,所以其他植物总能接纳到这些信息。

独特的是,一些昆虫也能截获植物的这种信息。关于它们,这种信息无异于进餐的信号。例如被红蜘蛛啃咬的苹果树,在开释出的蒸发性化合物的时分,红蜘蛛也能接纳到;雌性叶蜂在欧洲赤松上产卵,赤松发出的蒸发性化合物会吸引来它们的天敌姬小蜂,姬小蜂会杀死这些虫卵;烟草植物在被蚜虫啃咬时,发出的蒸发性化合物会召来寄生红尾蜂,它们会把卵产在蚜虫身上,孵化出的幼虫会把蚜虫吃掉。

现在,当植物和植物,植物和昆虫能用蒸发性化合物“攀谈”时,人类才刚刚破解这种暗码。科学家至今不知道植物怎么从空气中承受这些蒸发性化合物,这些分子是否可以直接被叶子吸收,但他们断定植物的确会接纳这种信息,并做出防护反响。

至于植物怎么解码化合物中的信息,至今仍是个谜题。科学家曾用装满特别纤维的塑料袋罩在剪掉的枝叶上,搜集植物发出的蒸发性化合物,并用气相色谱仪进行剖析,但仍然难以辨别这些活性成分。他们以为,要想破解植物的这种暗码体系,有必要一起解码整个生态体系的化学发作进程。

科学家正告气候改变能打乱植物间的沟通,损坏生态体系的安稳。一些信号或许会被扩大,而另一些则或许会被按捺,乃至难以被勘探。假如咱们可以破解植物沟通信息的暗码,无疑有助于咱们了解植物怎么应对环境改变。

所以,当你在公园享用林木幽静时,请记住这种安静仅仅假象,由于在你的身边,有很多的信息正在传递,假如你能“听”到它们,你就会发现:整个公园的花草树木都在呼叫。endprint

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