植物,沒大腦有“智商”

如果讓你用某個字眼來描述植物你肯定不會用“聰明”來形容它們。如果有人說你像植物一樣有遠見，你肯定認為是在諷刺你。

但是，有些科學家卻認為，植物的“智商”可能被過于低估了，它們不僅能夠計算、有遠見，而且記得曾經歷的事情。

有植物學家稱，植物能夠預測將會出現的問題，并決定如何避免這些問題。我們知道，正在生長的植物嫩芽能夠感知周圍植被。綠葉吸收紅光而反射紅外線，植物可以識別從紅光到紅外線的光度變化，而這種變化又可以反映附近的綠色植被情況。

植物可以預測這種情況將會產生的后果，認真籌劃將來最可能在哪里遇到競爭和遮擋，并采取必要的預防措施或者進攻手段。

除了與其他植物“勾心斗角”外，植物和食草動物之間也存在激烈的戰爭，并非“人為刀俎”的被動受害者。

與“外家”爭奪資源

在植物界，普遍存在“非親不認”的觀念。科學家發現，植物與其他不同種的植物遭遇時，相互間的競爭往往更激烈。

當植物發現周圍的“鄰居”與它們沒有共同遺傳體系時，便會投入更多精力，發展壯大自己——加快促進根部生長，與“外家”的暗中爭奪地下資源。這個現象讓科學家感到好奇：植物是靠什么來辨認親戚的呢?

有科學家認為，每個植物家族特有的蛋白質或化學信號，可能被分泌在周圍土壤中，并被其他植物的根系發現。

也就是說，植物可能有一套感知同種類植物蛋白質或化學信號的體系，如果它的根與其他植物的根系緊密地靠在一起，它就會分辨出對方是否與自己是同一種類。

當然，植物的這種認親方式還需要進一步的確認。

向競爭對手“投毒”

對于強有力的競爭對手，植物會使用“惡毒”的手段，將對手排擠走，甚至殺死對手。

在俄羅斯境內，有一種高大的歐洲云杉，喜暖；與其共同生活在烏拉爾地區還有另外一種云杉，叫做西伯利亞云杉，這種云杉矮小，耐寒。但是，歐洲云杉對西伯利亞云杉沒有采取包容的策略，而是悄悄奪取后者的養分，讓對手“斷炊”。這樣，千年過去后，西伯利亞云杉就被歐洲云杉趕出了自己的領地，被迫向寒冷的烏拉爾山脈高處撤退。

有的植物做事更絕，竟然向競爭對手暗中“投毒”。在美國西南部的平原上，生長著一種山艾樹，它十分霸道，在它生長的地盤上，從不允許任何植物生存，連一根雜草也不放過。在這些地方，放眼望去，除了山艾樹和它的表親“肉葉刺莖藜”，再沒有別的植物。

植物學家研究發現，山艾樹對付競爭對手是靠分泌出一種有毒物質，給生，長在它的勢力范圍之內的其他植物“投毒”，這樣就達到了獨霸一方的目的。

主動尋求“益友”

為了能夠更加茁壯地成長，有些植物會從事一些“社交活動”。如地下有許多細菌都來想占它們的便宜，但并不會給它們帶來什么好處。

對于這種沒有什么用的朋友，植物就會大門緊閉，拒之于千里之外；但對于對自己發展有益的細菌朋友，它們不但會四門大開，熱情擁抱，還會主動前去巴結呢。

如，豆科植物就會主動巴結對自己生長有益的根瘤菌。科學家通過實驗發現，根瘤菌含有一種名為“Nod因子”的信號分子，讓豆科植物非常著迷，它們的根部只要遇到這種分子，馬上會主動上前巴結，與其結為“盟友”，從而為其所用。

科學家正在研究，希望盡快讓谷類作物也能借鑒這種“巴結術”。

比“鄰居”長得更快

植物學家發現，植物一旦“發現”附近生長著其他植物，或者它們形成一種折中的生長模式，來對付相互沖突的各種信號。這時候，它們看上去就像聰明、復雜的決策者。

有植物學家認為。這種現象只是由遺傳密碼決定的機械反應。也有科學家認為，很多植物表現出的行為適應性，遠遠超出了反射或受遺傳密碼控制的程度。植物的根可以根據土壤中礦物質和水分的梯度分布而生長，但它們并不總是采取這種簡單模式。

科學家研究了一種名為活血丹的匍匐草本植物的“覓食”行為。如果扎根在肥沃土壤中，它們就生出更多的枝、芽和葉，也會更快地形成團狀的根，以充分吸收養分。然而，如果扎根在貧瘠土壤中，它們伸展得更快、更廣，就好像正在逃離此地一樣，同時根狀莖變細，分枝形成變少。這意味著新芽距離母體植株更遠，正在積極尋找新的肥沃土壤。

實驗還表明，活血丹的同系植物可以感覺到競爭者根系的存在，即使周圍還有充足的養料，它們也會轉向其他地區發展。

“培訓”螞蟻當保鏢

螞蟻為植物趕走害蟲，植物用蜜汁作為酬謝，這是自然常見的情景。科學家發現，這種互惠關系的實質可能并不是看起來那么簡單。他們發現，螞蟻喝下蜜汁后，會對動物蛋白產生渴望，從而變成貪婪的昆蟲獵食者。也就是說，植物“培訓”螞蟻充當自己的保鏢，而不僅僅是用報酬來“雇用”他們。

亞利桑那州的沙漠中生活著一種仙人掌，它的蜜汁能吸引4種螞蟻。科學家在仙人掌下面放上肉和糖為誘餌，觀察螞蟻的活動，同時在附近不產生蜜汁的植物下面也放上誘餌。結果發現，仙人掌附近的螞蟻更喜歡吃肉。

研究人員將實驗室里培養的毛蟲放在仙人掌。結果，攻擊毛蟲最兇的螞蟻，正是那些對肉表現出最強烈興趣的螞蟻。隨后，研究人員結合螞蟻的數目和攻擊毛蟲的兇猛程度，來衡量一棵植物上的螞蟻對昆蟲的威脅性。

結果發現，這棵植物上的“螞蟻軍團”威力越強，植食性昆蟲就越少，植物的蜜汁使螞蟻變成了能力更強的“保鏢”。

植物的學習與記憶

植物能對15種以上的感官信號作出反應，比如光、化學物質、水、重力、土壤質地、損害等，并對這些信號加以綜合和比較，從而調整自己的生長狀態。

科學家發現，植物的信號系統和動物的神經系統非常相似。植物利用細胞膜之間的電壓變化把電子信號從一個細胞傳遞到另一個細胞，類似于我們神經中傳遞的行為電壓。正如我們有痛覺神經一樣，這些電壓可以報告植物哪個部分受到了傷害。在植物細胞內外，傳遞信息的化學物質有很多和人類腦細胞內外負責加工信息的物質完全相同。

植物和動物進行學習和記憶的分子基礎也是相似的。當動物受到重復威脅，例如它們吃了就生病的食物或者它們不斷碰觸的電網，它們學會更迅速地避開時。電子信號的速度和強度都會在幾分鐘內提高。如果威脅一直持續，這種強化的警醒將導致基因編碼和蛋白質結構永久改變，在細胞間建立更多通道和連接。

植物如果感覺到缺水，那么，與動物類似的信號細胞會命令植物建立更多感覺渠道，關閉氣孔，并采取其他控制細胞內水分流失的措施。

長期如此，植物的基因表現形式和蛋白質合成率就會改變，細胞壁變厚，葉子變小。最終，這種植物將長出更多的根，而芽和葉將減少。

靠乙烯傳送信息

科學家一直力圖弄明白，以刺槐葉為食的非洲羚羊，為什么會在樹旁餓死。科學家在對死亡動物的尸體解剖中發現，由于丹寧含量很高，它們的胃里有大量不消化的樹葉。

有關這個問題的實驗仍在進行。有人帶了一組學生，拿著棍子敲打刺槐的樹枝，敲碎樹葉，每隔一刻鐘對樹葉進行一次分析，他們發現丹寧數量有規律地增加。在遭受了兩個小時的虐待后，丹寧的含量達到了起初的2.5倍。遭到襲擊后的100個小時，刺槐樹葉里的丹寧比率才恢復正常。

于是，研究人員又重新開始實驗，赦免了幾棵樹。這些樹位于一棵挨揍的樹半徑3米的范圍內，它們產生的丹寧也都增加了。這說明，樹木之間必然通過傳播媒介存在某種聯絡。

科學家認為，植物間的聯絡是通過一種十分簡單的氣體，這種氣體分子只包含2個碳原子：乙烯(分子式C2H4)。這是一種氣體荷爾蒙，從一棵植物散發出來，對鄰近植物產生影響。乙烯能加快水果的成熟，促進葉子產生丹寧。我們確定，乙烯為一種聯絡的媒介，它至少起了傳送信號的作用。

植物是很有經驗的化學家，它們不但運用乙烯，還利用其他的氣體來傳播信息。如，受毛毛蟲攻擊的玉米植株會散發出雞尾酒的氣味，吸引胡蜂來消滅毛毛蟲。

當卷心菜遭到有名的菜粉蝶啃咬時，也有類似的戰略：它們發出一利，能吸引小胡蜂的氣味。于是，胡蜂在粉蝶的幼蟲中產卵，將部分幼蟲消滅。

松樹與甲蟲的生死決斗

當食草動物不停地吞食植物時，植物發展了防御能力，比如，植物讓身上長出刺棘。但是。植物更擅長以化學物質來保護自己。

在美國西部松樹林中，以山區松樹為食的一種甲蟲，一直就和那里的扭葉松和西黃松廝殺得難分難解。這是一種生存死亡之爭，要么是甲蟲殺死松樹而繁衍后代。要么是松樹殺死甲蟲而存活下去。

第一只甲蟲在松樹上鉆了一個洞，深入到了黑暗的樹身內部。當它剛剛鉆進去，松樹就開始了反攻。它開始殺死那些創口附近的細胞，用黏稠的松脂去淹沒進犯的甲蟲，粘結它的道路，堵塞它鉆開的孔洞。松脂涌進洞口，甲蟲們就立即把松脂清除出去。

這一斗爭也許要持續幾天或者幾個星期，然后甲蟲們才能開始擴大空間的咬嚙活動，有了足夠的開闊空間，它們才能產卵。松樹體內流出松脂十分黏稠，可是甲蟲卻能夠從松脂中爬出，也能把松脂弄到一邊去，總之，它們能夠不被粘住。

那些松樹分泌的松脂含有一種被稱為萜烯的特殊化學物質，它能毒化空氣，使甲蟲新開辟的孵化室充滿毒氣。萜烯就是那種使松林聞起來有一種特殊氣味的物質。

當松樹力圖用一團死細胞和有毒的膠質黏液來困殺甲蟲時，全力反擊的雌甲蟲也在召喚自己的盟友，幫助它戰勝強大的敵手。

雌蟲從松脂中開出一條路來，邊爬邊吃一些松脂，還把松脂中一些萜烯轉變成一種特殊的、揮發性的香氣。這香氣的誘惑力很大，轉眼之間，就有成百上千的同類甲蟲飛臨這棵樹，然后不待號令便動手，一齊向樹干中間鉆起來。

這些甲蟲在樹上鉆洞，松樹就向外釋放毒素，通常情況下，松樹會打敗對手，甲蟲們或者被殺死，或者被迫遷往別處。

可有的時候，南于甲蟲的數量過大，松樹的抵抗就會被壓倒，甲蟲就會在被征服的松樹上定居下來，在那里繁衍后代。

與天敵的斗爭

馬鈴薯和西紅柿沒有采用松樹那樣的進攻防御手段，它們選擇了另外的方式：釋放對手無法消化的物質，以此反擊敵人。

當昆蟲的幼蟲咀嚼馬鈴薯的葉子時，化學信號就會傳遍整棵植物，發出警報。此時，植物開始釋放一種化學物質，這種物質會抑制那些幫助昆蟲消化的物質。

幼蟲是不會理會的，它們照樣在大嚼著，可是抑制消化的物質卻破壞了食物中幼蟲迫切需要的營養，阻礙了幼蟲的生長，使它們遲遲不能變為蛹，這就使幼蟲的天敵有了更長的捕獵幼蟲的時間。

還有一些植物會用致命的毒素沖刷葉子，直接殺死昆蟲。有一種叫山狗煙草的植物，是阿納薩基印第安人長期吸用的煙草。當它們遭到攻擊時，它們就會讓尼古丁充滿全部葉片，把毒素含量提高10倍，一片重0.03盎司(1盎司約為28.35克)的葉子就可以毒死10只老鼠。

歐洲防風草高挺著傘狀花序的花朵，在為田野增添色彩的同時，其體內卻儲藏著威脅性的毒素。當受到傷害時，它們就會使用一種稱為香豆酮呋喃的物質來保護自己，這種物質可以進入細胞，結成DNA鏈環，也就是一種遺傳物質，給傷害者帶來嚴重的不適。

野生的歐洲防風草對大部分以DNA為基礎的生命都有毒性作用，這也就是說，它們幾乎對所有生命體來說，都是有毒的，因而它們被列在有毒植物的名單里。

如果你在日光下碰觸到它們，那么接觸它們的部位就會起一種刺癢的疹子。而且，歐洲防風草在葉子被弄掉時能鑒別出是被動物吃掉的，還是被風雨打掉的——只有在葉子被食草動物吃掉的時候才釋放毒索。