□文/杭蘇

在絕大多數(shù)科學(xué)家看來，擁有智慧是人類的特權(quán)。如今，人類已意識到其他動(dòng)物也有它們特有表現(xiàn)智慧的方式。但樹呢？除了萌芽和生長，沒有大腦的樹木似乎別無所長。這樣的刻板印象在很長一段時(shí)間內(nèi)影響了科學(xué)家對樹木的研究。近年來，在部分科學(xué)家的推動(dòng)下，植物科學(xué)迎來了一場革命，相關(guān)發(fā)現(xiàn)紛至沓來。

夜里要“睡覺”

科學(xué)家在接近晝夜平分點(diǎn)的無風(fēng)夜晚，運(yùn)用位于芬蘭和奧地利的地面激光掃描儀，每小時(shí)掃描一次芬蘭的一棵樺樹，每10 分鐘掃描一次奧地利的一棵樺樹。研究發(fā)現(xiàn)，樺樹在夜間低垂近 10 厘米，在日出前兩小時(shí)樺樹高度最低，早晨又恢復(fù)高度。運(yùn)用需要大量光線的傳統(tǒng)攝影方法來產(chǎn)生一張照片，會(huì)干擾樹木的夜間行為。而紅外激光只需在幾分之一秒內(nèi)照射樹上的點(diǎn)位，就能實(shí)現(xiàn)在幾分鐘內(nèi)拍攝整棵樹，從而對樹木的干擾極小。這種技術(shù)有可能讓科學(xué)家從調(diào)查單棵樹木延伸到探索一大片森林里的樹木，從而更深入了解植物的“睡眠模式”。

植物的夜間低垂現(xiàn)象，是由植物保持直立的一種內(nèi)部水壓——膨壓引起的。當(dāng)光合作用在夜間停止，膨壓降低造成枝條“放松”，植物樹枝和葉片的硬度減小，隨即在重力作用下出現(xiàn)下垂。但這種下垂也可能與地球上所有生物都具有的生物節(jié)律(生物鐘)有關(guān)?？茖W(xué)家目前正針對其他樹種尤其是栗樹和白楊樹進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檫@兩種樹與生物節(jié)律相關(guān)的基因已被發(fā)現(xiàn)?？茖W(xué)家希望搞清楚：植物夜間低垂是否與日升日落時(shí)候的光線影響有關(guān)？或者，這種低垂不受光線影響，而是受植物內(nèi)部生物鐘控制？有些枝條在日出之前就恢復(fù)了自己的白天高度，這暗示植物遵循的應(yīng)該是內(nèi)部生物鐘。但是否如此，仍需進(jìn)一步探索。如今已經(jīng)有一些對樹木生物鐘的研究，其中大多數(shù)研究的是基因表達(dá)，而最近這項(xiàng)研究在觀察單棵樹木的方法上獨(dú)樹一幟。該研究還可能具有實(shí)用意義，例如，知道每天樹木內(nèi)部水的運(yùn)動(dòng)周期，未來對依賴樹木含量水的木材業(yè)和橡膠業(yè)提供幫助。

能“看”見光線

所謂能“看見”，樹木是通過捕捉光信號獲取周圍的信息。由此看來，對于樹木眼睛也并非必需，只需有光受體即可。光受體可根據(jù)光的波長(顏色)和強(qiáng)度做出反應(yīng)。人體內(nèi)的光受體集中于眼睛后方，負(fù)責(zé)將接收到的信號傳遞給大腦，在腦海中形成多彩的三維圖像。而植物的光受體遍布根、莖、葉的細(xì)胞中。整棵植物仿佛長滿了“微型眼”，可眼觀六路。缺乏大腦的植物或許無法勾勒出周圍的景象，但它們?nèi)跃邆湟欢ǔ潭鹊囊曈X。證據(jù)何在？假如我們將一株植物置于陰暗角落，幾個(gè)小時(shí)之后，它的莖干會(huì)轉(zhuǎn)向窗口。因?yàn)榍o部頂端的光受體會(huì)“看”到光線最強(qiáng)的地方。由于植物需要光照才能生長發(fā)育，因此這項(xiàng)機(jī)制對植物來說至關(guān)重要。

而植物能“看到的”遠(yuǎn)不止于此，它們還可根據(jù)所接收光的顏色(特別是紅光)，在一定距離內(nèi)識別鄰近的其他植物，由此避免植物朝著競爭對手所在的方向生長。假若察覺到競爭者可能遮擋住陽光，它們會(huì)加速生長以便接收到更為充足的光照。因此在一片麥田或玉米地中，如果麥苗或玉米穗齊高，是因?yàn)樗鼈兌荚谟^察對方。如果人為使植物接收紅光的光受體失活，它們就會(huì)胡亂生長。

“聽”見水流聲

就算你給仙人掌聽莫扎特的音樂，也不會(huì)加快它們的生長速度，因?yàn)檫@只是個(gè)傳說罷了。但植物是有“聽”覺的，即使人們從未在植物身上發(fā)現(xiàn)任何聲音傳感器。實(shí)際上在實(shí)驗(yàn)室中，若是對植物持續(xù)釋放1 小時(shí)的聲音信號，就會(huì)觀察到植物體內(nèi)的細(xì)胞開始生成新的分子。目前暫未知什么原因?qū)е逻@一現(xiàn)象發(fā)生，但可以肯定，植物對聲音是有反應(yīng)的。

并且法國和意大利的研究小組新近證實(shí)，在大自然中，植物會(huì)將聲音信號轉(zhuǎn)為化學(xué)信息。第一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，豌豆的根部可察覺地下的水流聲；第二項(xiàng)研究則證明，報(bào)春花在聽到傳粉昆蟲的振翅聲后會(huì)作好準(zhǔn)備。假如播放蜜蜂的嗡嗡聲或是人為模仿出相同頻率的聲音，報(bào)春花會(huì)在聽到聲音的3 分鐘后分泌比之前含糖量高20%的花蜜。這樣就能持續(xù)吸引對報(bào)春花繁殖必不可少的傳粉昆蟲，也正是借助這種“聽覺”，報(bào)春花能避免自己的高質(zhì)量花蜜被螞蟻等其他動(dòng)物偷吃。

根會(huì)“做”決定

當(dāng)你觸碰一株含羞草或輕輕搖動(dòng)它時(shí)，它便會(huì)“害羞”地合攏葉片。正如你觸碰滾燙的東西會(huì)急速抽開手一樣，含羞草“害羞”的反應(yīng)并非出于某種決定而是一種條件反射。

借助味覺或聽覺，植物的根會(huì)選定某處水源前進(jìn)，遠(yuǎn)離干涸的地方。要知道植物所做的決定是非常明晰的，在真正的水源和僅有水聲流過的區(qū)域之間，它們會(huì)選擇前者。聰明的植物知道單憑聲音無法確定，但濕度不會(huì)撒謊，因?yàn)闈穸却蟮牡胤阶C明水源就在不遠(yuǎn)處。然而，一旦在“濕地”中人為添加可疑的有毒物質(zhì)，植物就會(huì)選擇避開!這證明了植物具有強(qiáng)大的分析能力，它們會(huì)權(quán)衡利弊后再進(jìn)行下一步行動(dòng)。

如果一棵老樹的幼苗在不適合生長的地方生了根，它甚至?xí)⑺雷约旱暮蟠?。更有甚者植物受到攻擊時(shí)，也會(huì)有所察覺并分泌物質(zhì)“擊退”進(jìn)攻者。植物還擁有觸覺，可以感知地形!一旦根部碰到巖石，它們會(huì)嘗試探索四周的地表，想辦法繞開。不過，西番蓮和旋花這類攀援植物遇到巖石時(shí)，反倒會(huì)順勢螺旋而上；若碰到的是鐵絲網(wǎng)一端，則會(huì)逐漸覆蓋整面鐵絲網(wǎng)。但菟絲子卻不會(huì)抓住鐵絲網(wǎng)不放，因?yàn)樗小氨亲印?。?shí)驗(yàn)證明，菟絲子這種通過吸取其他植物汁液的寄生植物，僅憑氣味就可以區(qū)分出健康的或病懨懨的番茄植株，還可以分辨出是不是自己興味索然的小麥苗。

綜上，植物根部可以“聞”和“嘗”土壤：它們?nèi)缤湔鋵?shí)驗(yàn)室，既可以探測水源和營養(yǎng)物質(zhì)，還能發(fā)現(xiàn)并盡可能規(guī)避有毒物質(zhì)。甚至，有些樹木還能察覺電流，從而感知雷暴的來臨!

遍布“小智慧”

植物的智慧不單是體現(xiàn)在通過根部決定自己生長的方向，它們也會(huì)做長遠(yuǎn)打算。一株幼苗破土而出時(shí)，往往都是被同類包圍著的，后者對其初期的生長發(fā)育或多或少都會(huì)產(chǎn)生影響。這株幼苗本可以不顧一切奮力向上生長，但分泌有助莖干伸長的物質(zhì)需要耗費(fèi)大量的能量。倘若這株幼苗的鄰居都長成了“參天大樹”，而它也無法“突破重圍”，那之前的努力又有何用？就像一株年幼的蒲公英不可能長得和樺樹一般高。一項(xiàng)最新研究證實(shí)，在此類情況下，植物會(huì)依照不同的情況調(diào)整行為或策略。

第一次受到攻擊時(shí)，植物會(huì)啟動(dòng)天然的防御機(jī)制，但這種反應(yīng)速度較慢，因此植物仍會(huì)受到輕微傷害。當(dāng)面對第二次攻擊時(shí)，植物的應(yīng)對更為迅速且更加高效。不斷重復(fù)“攻擊”，植物的抵抗力也會(huì)大大增強(qiáng)，即使面對更猛烈的進(jìn)攻，它們也能從容應(yīng)對，這并不足以稱作智慧。還記得觸摸就會(huì)合攏葉子的敏感植物含羞草嗎？假若含羞草意識到自己所遭受的“攻擊”并不會(huì)造成傷害，它便會(huì)條件反射地停止合攏葉片?？茖W(xué)家在一天內(nèi)對含羞草進(jìn)行了60 次反復(fù)試驗(yàn)，每次使其自由下落15 厘米。落地時(shí)，含羞草都毫發(fā)無損。第一次試驗(yàn)，含羞草合攏了葉片。但隨著試驗(yàn)的不斷重復(fù)，其合攏葉片的程度也逐漸減弱。直至最后一次試驗(yàn)，含羞草在下落時(shí)任由葉片散開。這是否說明含羞草疲憊了？并非如此!研究人員接著輕輕搖晃含羞草，面對這種新的壓力，它毫不留情地關(guān)閉了葉片。含羞草并不是出于疲倦而減弱關(guān)閉葉片的程度，而是因?yàn)樵谶@一整天的實(shí)驗(yàn)中，它意識到在實(shí)驗(yàn)室的這個(gè)“下落”攻擊沒有危險(xiǎn)。哪怕一個(gè)月后研究人員重新對它進(jìn)行測試，它還清楚地記得這一切!

實(shí)際上，將兩個(gè)相繼出現(xiàn)的信號聯(lián)系在一起，并且理解它們之間的關(guān)系是人類構(gòu)建記憶、學(xué)習(xí)以及思考能力的基礎(chǔ)，動(dòng)物得益于腦內(nèi)的特殊機(jī)制才具備這樣的能力。正是通過不斷地追逐野兔，狐貍將野兔的圖像同其氣味、痕跡、糞便以及常出沒的場所聯(lián)系起來，以便更好地“守株待兔”。在大自然中，含羞草不僅會(huì)在一只昆蟲駐足時(shí)合攏葉片，哪怕是一陣微風(fēng)、一滴小雨，它都會(huì)如此行動(dòng)。因此，學(xué)會(huì)辨別哪些是危險(xiǎn)的事物將會(huì)節(jié)省大量精力。目前，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果是唯一能夠體現(xiàn)植物擁有學(xué)習(xí)能力的證明。研究人員尚未明白植物如何在沒有大腦的情況下做到這一點(diǎn)，但正是由于植物擁有關(guān)聯(lián)不同信號的能力，報(bào)春花才會(huì)在聽見蜜蜂嗡嗡聲的時(shí)候預(yù)知它的到來。實(shí)際上，植物與人類、動(dòng)物全然不同。植物很可能擁有一籮筐技能，但我們永遠(yuǎn)不會(huì)想到去證明，因?yàn)槲覀儔焊拖胂蟛坏剑褐参锶肀椴贾靶≈腔邸?，這使它們毫不遜于人類。假若去除部分大腦，人類無疑會(huì)變得非常遲鈍。相反，就算植物90%的軀體都葬身于除草機(jī)之下，它也并未死絕，剩余的10%仍可使其再一次頑強(qiáng)生長，甚至比以前更有生機(jī)。