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植物用心“看”世界

时间:2013-05-31 10:22来源:中国科学报   作者:未知

植物的一生,会遇到各式各样、眼花缭乱的挑战,其中包括生物逆境和非生物胁迫。

 

当然,如果你以为它们仅仅是简单的“忍受”这些逆境、“以不变应万变”的话,那你就错了!植物有属于自己的一套独特的语言体系,它们,是真正的在用“心”“看”世界。

 

植物“思维活跃”

 

已故植物遗传学家、诺贝尔奖得主芭芭拉·麦克林托克称植物细胞“具有思想性”,而达尔文也曾经将植物的根尖比作“大脑”。看来,植物是否具有“意识”这个问题早就被科学家们提出来了。

 

提到“意识”,我们不免想到含羞草。它在受到外界刺激的时候会把叶片瞬间收拢,这种看似带有“意识性”的举动该如何解释呢?

 

好比老鼠夹子,你一动它就夹上了。这就是信号传导的过程。信号传导有两种,其中一种是受到外界环境刺激,细胞的活动快速反应造成植物体内发生生理变化;还有一种是通过基因的表达和蛋白的产生而作出变化,这种反应需时较长。

 

植物“性情迥异”

 

之前有科学家做过实验:从同一个母体植物上切下来的两个切片或从同一个母体植物上克隆的两株小植物,即使在相同条件下对它们进行培育,它们也会表现各异。

 

对于这种生长差异,必须要提到表观遗传学。其中关键的一项,便是植物的生长可以随着环境的变化来进行自我调控。

 

比如我们将同一种植物一南一北的种植,那么植物生长的大小便会存在差异。外界的环境会调控植物基因表达,从而植物所产生的蛋白不同、代谢不同,最后造成外观上的差异。简单来说,植物就像一张白纸,不同的环境可能造就不同的表型。

 

植物“记忆丰富”

 

美国测谎专家巴克斯特曾做过一个实验,在植物叶子上接上了一个测谎器的电极。巴克斯特将两棵植物并排放入一间屋内,然后让6个人穿着一样的服装,戴着面罩,从植物前面走过,其中一个人将植物毁坏。之后,再让他们从植物前面走过,当那个毁坏植物的人经过时,记录纸上出现了强烈反应的记录。

 

难道植物真有一个“记忆库”吗?现在,植物科学家们已经知道,那是一种名叫茉莉酮酸的化学物质在起作用。植物激素把植物体内的亚麻酸转化成为茉莉酮酸,这是一种类似动物体内的前列腺素的化学物质。

 

其实,当植物感受到外界胁迫刺激时,会产生一种或多种激素,因而激起植物的一些化学变化,然后植物就会产生一些芳香味的化合物,而这些化合物就会挥发在空气当中,作为一种植物间互相联络的信号。

 

植物“社交广泛”

 

美国华盛顿大学的生态学家发现,在一片柳树林中,一旦某一棵树遭受虫害,其新叶中的石炭碱的分泌量就会大量增加,这会让害虫吃了以后非常“不舒服”——尽量远离这些高含量石炭碱的新叶,减少了虫害,保护了这棵柳树。

 

这说明,植物之间确实存在广泛的交流。这些另类的交流方式,归根到底还是因为刺激导致植物激素或其他次生产物的产生、释放和邻里植物的接收及响应。

 

植物的交流,主要依靠于激素或其他次生产物的分泌,植物激素会散发在空中,使旁边的植物感应到这些植物激素。同一种植物受到一次干旱以后,它就会产生一种适应于干旱的植物激素,做好下一次干旱来临时的对应措施。

 

(选自中国科学院遗传与发育生物学所所刊)

(责任编辑:泉水)
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