科学家发现植物也有行为能力和社会性(图)

科学家发现植物也有行为能力和社会性。(网络图片)

在数十年来，一直认为植物只能被动地接受命运之后，科学家发现植物也拥有行为能力。一些植物甚至表现出社会性，它们也会关心家人──同时将附近陌生的家伙赶走。

亲属识别能力

对植物社会性的研究仍然很年轻，很多问题尚没有得到解答。但这种研究可能改变人们看待植物世界的方式，为提高地球上日益减少的耕地产量提供一系列新途径。

麦克马斯特大学生物学家苏珊·达德利表示：“我在学校上学的时候，那时的研究人员认为，一些植物获取资源的能力高于或者低于其它植物。但他们却对植物世界的整个社会性形势视而不见。在将目光聚焦这个问题后，我吃惊地发现植物也拥有社会性！自此之后，我们发现了更多与之有关的东西。”

达德利描述了凤仙花属植物(一种常见开花植物)，在周围有亲人存在时，如何消耗与正常情况相比更少的能量，用于根部生长。如果，遭遇的是在遗传学上与之无关的凤仙花属植物，它们的根部便会尽可能快地生长。以这种方式辨认自己的亲人，是“亲属识别能力”的一个例子。

在动物世界这种现象非常普遍。动物是亲属识别的前驱，它们会帮助自己的家人而不是只考虑到自己。达德利认为植物也拥有亲属识别能力！

愚蠢的想法？

上世纪80年代达德利求学时，植物也拥有社会性这种观点，实际上成为科学家的一种“禁忌”。10多年前，《植物的秘密生活》这一新世纪杰作，促使植物社会性的观点流行开来。但随后有关“会说话的树”的研究，并没有被“复制”，植物社会性这一观点也随之变得黯然无光。

虽然被视为一种愚蠢的想法，但有关植物间交流的研究却也不断增多。

绝大多数围绕植物如何自我防卫展开，例如：释放毒素，或者在附近无关植物被吃掉时，将资源集中于它们的免疫系统。这种自我保护，显然与某种类型的化学信号有关，进一步研究发现植物具有自我识别能力。它们是否会对亲属作出反应，进而成为一个合理而令人痴迷的问题。

“植物会说话”这种观点激发了人们的想象力，带着这份想象力，科学家开始朝揭开谜团的道路前进。这种研究将让人们以一个全新的视角看待植物行为和进化。通过将目光聚焦如何提高农业生产率，亲属识别研究能够带来丰硕的成果。

荷兰内梅亨大学植物生态学家汉斯·德·科里恩表示：“我们知道，亲属识别和选择在动物世界的家庭结构、利他行为，以及类似事情中扮演着非常重要的角色。这种现象在动物世界表现得非常突出，一旦发现植物也具备亲属识别能力，我们便可将一系列假设应用到植物研究，这是此前任何人都无法想象的！”

根叶均可释放信号

有关“植物亲属识别能力”研究的标志性论文，诞生于达德利的实验室。当时她演示了美国植物searocket，在置身陌生者之中时会加速根部生长、在陌生者换成其兄弟姐妹时，又会减缓根部生长速度──与动物一样，它们也会共享水和食物。

根据《通讯与整合生物学》的一篇研究论文描述：特拉华州大学生物学家哈什·巴斯和梅雷迪思·比德拉兹基，试图通过将拟南芥菜秧苗(位于各自的盛装容器内)，暴露在其它拟南芥属根部分泌物环境下这种方式，孤立其亲属识别通道。

事实证明，信号正如达德利所发现的那样存在于根部。其生长模式，因分泌物到底来自亲属还是在遗传上，与之无关的植物发生变化。

令人感到好奇的是，达德利最近研究中使用的植物进行分别盛装，同时并没有暴露在彼此的分泌物环境下，说明它们的叶子也和根部一样释放出化学信号。

加利福尼亚州大学戴维斯分校进行的一项研究，对他的发现提供了支持。

分校生物学家理查德·卡尔班在《生态学快报》发表研究论文称：当暴露在与之相关的植物，遭到破坏这种环境下时──蒿属植物会强化自身免疫系统。形象地说：它们似乎听到了亲人发出的警告！

离父母近长势最好

为了真正了解这些信号释放、及反应系统究竟带来何种益处，科学家仍需进行更多研究。科里恩表示，亲属识别能力并不一定意味着亲属选择，植物可能会进行交流；但在现实生活中，也许并不会给它们带来太大益处。

达德利的学生阿曼达·菲勒，正在研究一些树木是否会关心自己的后代。根据她的预测：距离父母较近的树木，可能长势最好。

达德利和研究生吉勒莫则将目光聚焦入侵植物的亲属选择现象。

他说：“我们正在验证这样一种假设，即在身边存在亲属情况下，入侵植物会更具有利他性，允许它们成为所在新栖息地更为强大的入侵者。”

对于农作物，达德利建议进行亲属识别研究，以分析确定类型的亲属和陌生者布局，是否能提高产量。科里恩目前正在研究多植物物种混合，他希望利用植物间的通讯，对预防害虫的天然免疫系统进行工程学改造。

卡尔班说：“在此之前，我们也许认为只有人类或者动物、尤其是脊椎动物才会做这种事情。实际上，植物也具有行为能力，并且复杂性超过我们此前的预计！”