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会”说话“能”听得懂“人类语言的植物

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我们常说小草默默无闻,四季无语。印象里,植物就是安安静静地在那,悄无声息地慢慢长着。但是,植物真的不说话吗?是否会有独特的语言呢?
比利时根特大学的玛雅·辛普雷加在《整合植物生物学期刊》发表了一篇小型综述,总结了各地研究者窥探“植物语言”的成果。对此,记者采访了南京中山植物园的专家刘兴剑,他表示,植物之间的交流,是真实存在的,不仅是自我种群保护,遇到危险时,甚至可以呼叫敌人的天敌来帮忙……

“植物语言”有词组 还有方言
  科学家认为植物之间的交流是靠自身释放化学物质来实现,用化学物质的味道来表达。例如松香味、柠檬的气味等,就是植物释放出的化学物质,被称为“生物合成的挥发性有机化合物”(BVOCs)。这些挥发性有机物既是植物的主要次生代谢产物,也是植物与植物、植物与其他有机体之间传递信号的媒介。
  网友小勺子表示,很多类型的BVOC物质是由萜类化合物形成的。含有5个C原子的异戊二烯单体是构成萜类化合物的基本单位,所以有科学家将其比作植物“语言”中的一个个“音节”。这些单体按照不同顺序排列组合构成数量极其庞大的单萜和倍半萜烯,就成了一个个“词组”。最终,多种不同萜类化合物混合而成的BVOC经由植物释放出来,就像它们“说出”的一个个语句,维系着植物的交流。
  “就算是同种植物,如果生长在不同地域,可能他们释放的化合物也会有区别,就像方言一样。”刘兴剑说,这主要是因为不同地域的气候、土壤也不同。

危险来临时会告诉同伴启动防御
  植物之间的交流究竟是为了什么?刘兴剑告诉记者,植物的这种语言是“化感作用”,是指植物或微生物的代谢分泌物对环境中其他植物或微生物有利或不利的作用。长期生活在一个地域的各类本土植物之间,释放的化合物会互相抑制,追求一种平衡,达到共存的状态,有话是好好说的,不打架。而入侵植物在被人为引入后,则会利用释放的化合物来杀死、驱赶其他植物,达到一家独大的目的,例如我们熟知的一枝黄花就属于此类。
如果说植物释放化合物是在说话,那么利用气孔摄入气体化合物就相当于在听了。当一株植物在毫无防备时遭遇病虫害时,此时它会释放一种化合物通知周围的同伴,同伴们就会明白危险来了,随后会启动自身抗病相关基因的表达,来共同抵抗入侵者。
  研究发现,除虫菊在受到伤害时释放出的化合物可以诱导相邻植株合成除虫菊酯,对拟南芥的基因表达谱分析也证实,某一植株释放的化合物可以启动相邻植株的防御基因。

敌人太厉害会呼叫敌人的天敌
  研究发现,许多化感物质甚至对微生物、动物特别是昆虫都有作用。也就是说,植物不仅可以和同类进行交流,而且可以和一些动物交流。植物在说话时,如果有植食性昆虫窃听,危险就来了。由于不同植物释放的化合物气味不同,植食性昆虫通过气味就可找到想吃的植物。
  植物说话被“窃听”,招来杀身之祸后,又会如何防御呢?刘兴剑告诉记者,大部分植物在被蚕食时,会改变释放化合物成分的比例,来让自己不是那么的“可口”,让昆虫对它失去兴趣。更有甚者,会释放出另一种化合物去吸引昆虫的天敌来收拾自己的敌人。
  “不过,植物释放信号的具体响应时间是多少,例如被吃到什么程度,才会分泌出来,目前还没有准确的数据。不同植物时间不一样,个体植物和群体植物反应也是不一样的。”刘兴剑表示,植物的这些反应是自我保护生存的需要,如果没有人为因素影响,在自然界的植物很少自然灭绝。


1楼2017-07-04 15:04回复