植物的互聯(lián)網(wǎng)

“雖然植物是沒(méi)有大腦和神經(jīng)系統(tǒng)的生物，但它們并非只是靜靜地待在原地，它們之間也能進(jìn)行交流，也有明爭(zhēng)暗斗。那么，植物是如何做到這一切的呢？

·地下秘聞·

土壤中的菌類幫植物傳遞信號(hào)

植物的根圍是了解植物有形“互聯(lián)網(wǎng)”的最佳地點(diǎn)。

根圍是指土壤中圍繞植物根系的一個(gè)區(qū)域。在叢林的地面下，每一寸泥土中都含有成千上萬(wàn)的細(xì)小生物，這些細(xì)菌和真菌與植物的根系形成互惠共生的關(guān)系，其中最典型的就是菌根。

菌根是真菌與維管植物根系共生的結(jié)合體。在菌根結(jié)合體中，真菌附生在宿主植物的根系上，既有叢枝菌根真菌等內(nèi)生菌根真菌，也有附著在根系外部的外生菌根真菌。對(duì)于土壤生態(tài)環(huán)境和土壤化學(xué)環(huán)境的建立來(lái)說(shuō)，它們的存在至關(guān)重要。菌根與許多種類的植物的根系都能形成共生關(guān)系，在已檢驗(yàn)過(guò)的植物中，高達(dá)95%的家族擁有菌根共生結(jié)合體。

最新研究揭示，菌根菌絲將許多樹(shù)木的根系連接在了一起，而且這些樹(shù)木不止一個(gè)種類。菌根菌絲形成的獨(dú)特網(wǎng)絡(luò)就在我們的腳下蔓延。那么，它們能對(duì)植物起到多大的作用呢？

科學(xué)家通過(guò)追蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn)，水分和養(yǎng)料會(huì)從營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩的樹(shù)木通過(guò)菌根網(wǎng)絡(luò)流向營(yíng)養(yǎng)不足的樹(shù)木。2009年的一項(xiàng)研究認(rèn)為，年長(zhǎng)的花旗松通過(guò)菌根網(wǎng)絡(luò)向周圍年幼的花旗松輸送碳和氮，越靠得近的小花旗松越能享受到這一資源，而且長(zhǎng)得越好。這也就是科學(xué)家為什么不贊同將森林里年老的樹(shù)木移走的原因，因?yàn)檫€有其周圍的幼樹(shù)通過(guò)相連的菌根依靠爺爺輩的老樹(shù)供養(yǎng)。

除了分享養(yǎng)料，菌根還能讓植物分享信息。生物學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，植物能對(duì)空氣中傳播的防御信號(hào)作出反應(yīng)。當(dāng)其他植物遭受攻擊時(shí)，例如當(dāng)一條毛蟲(chóng)開(kāi)始啃食一株番茄時(shí)，番茄葉會(huì)產(chǎn)生有毒化合物來(lái)驅(qū)逐毛蟲(chóng)，同時(shí)刺激鄰近的植物做好防御準(zhǔn)備。

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究人員想知道能在空中傳播的化學(xué)警報(bào)是否也能在地下傳播，他們選擇了一些在根系間已經(jīng)形成菌根網(wǎng)絡(luò)的番茄做實(shí)驗(yàn)。他們首先在部分密封的容器里添加致病病菌，對(duì)生長(zhǎng)其中的番茄進(jìn)行侵害，然后與生長(zhǎng)在旁邊的對(duì)照組進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)，旨在了解如果阻斷了空氣中的信息交流，患病番茄能否通過(guò)地底下的菌根網(wǎng)絡(luò)將受到侵害的信息傳遞給健康的番茄。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了研究人員的推測(cè)：沒(méi)有接收到任何空氣中傳播來(lái)的信息的健康番茄開(kāi)始產(chǎn)生防御敵害的化學(xué)物質(zhì)，這說(shuō)明植物之間的確能通過(guò)菌根網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳播警報(bào)信號(hào)。

·空中私語(yǔ)·

植物之間有秘密“語(yǔ)言”

植物們不能舉行聚會(huì)，或是相約外出看電影，但它們同樣擁有自己的社交網(wǎng)絡(luò)。

隨著定時(shí)拍攝技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家通過(guò)間隔相同時(shí)間拍攝到的影像記錄觀察到，在茂密的叢林里，植物們搖曳身體，有時(shí)甚至相互扭打在一起，這些都是在進(jìn)行交流——森林里的幼樹(shù)之間為了鋪展根系和枝葉而爭(zhēng)奪空間；倒下的樹(shù)木為幼苗提供營(yíng)養(yǎng)；藤蔓植物拼命纏繞住尋找到的樹(shù)干向上攀爬，以便獲得充足的陽(yáng)光；野花在春天競(jìng)相綻放出繽紛的花朵來(lái)吸引傳粉昆蟲(chóng)……植物進(jìn)行交流的方式和過(guò)程，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了影像記錄和我們的想像。如果要想知曉更多的植物的秘密，我們必須悉心觀察，側(cè)耳傾聽(tīng)。

每到秋天，成群結(jié)隊(duì)的灰蛾涌入斯堪的納維亞半島北部的樺樹(shù)林，在嫩枝上產(chǎn)下卵，這樣等到來(lái)年春天，孵化出的幼蟲(chóng)就可以享受一場(chǎng)樺樹(shù)新芽“盛宴”了。這看上去像是一場(chǎng)勝負(fù)已定的戰(zhàn)爭(zhēng)，因?yàn)闃鍢?shù)沒(méi)有任何大自然賦予的抵御武器，似乎命中注定就是輸家。但是，樺樹(shù)中的一些種類卻擁有秘密武器——和鄰近的斯堪的納維亞杜鵑花結(jié)成盟友。杜鵑花能散發(fā)出一種類似于殺蟲(chóng)劑的化學(xué)物質(zhì)來(lái)驅(qū)逐害蟲(chóng)，靠近杜鵑花生長(zhǎng)的樺樹(shù)正是借助杜鵑花的氣味，將自己偽裝成有毒的杜鵑，以驅(qū)逐灰蛾的幼蟲(chóng)。

在植物王國(guó)里，相鄰的植物們“竊聽(tīng)”彼此的“化學(xué)私語(yǔ)”——有的是無(wú)私的幫助，有的則是自私的侵害。如斯堪的納維亞杜鵑通過(guò)分享殺蟲(chóng)化學(xué)物質(zhì)來(lái)幫助鄰居，一些植物通過(guò)化學(xué)氣味辨識(shí)自己的近親并照顧它們，而菟絲子則通過(guò)辨認(rèn)出宿主散發(fā)的化學(xué)氣味來(lái)找到宿主并安家……不過(guò)，這些看不見(jiàn)摸不著的化學(xué)信號(hào)并不是植物之間傳播信息的唯一途徑，而在人們忽略的地表下，一個(gè)龐大的組織一直都在悄悄地進(jìn)行著迎來(lái)送往的工作。

·識(shí)親認(rèn)故·

植物能識(shí)別自己的同類成員

另有研究發(fā)現(xiàn)，植物能識(shí)別自己的同類成員，它們有時(shí)能聯(lián)合起來(lái)為共同利益而工作。

科學(xué)家將兩株蓼屬植物分別栽種在同類蓼屬植物和藍(lán)禾草的近旁，然后向兩株蓼屬植物噴灑茉莉酮酸甲酯，以模擬一場(chǎng)攻擊（許多植物在受到侵害時(shí)都會(huì)釋放茉莉酮酸甲酯這種化學(xué)物質(zhì)）。奇妙的是，監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，蓼屬植物的反應(yīng)完全取決于它們的鄰居是誰(shuí)：與自己同胞種植在一起的那株蓼屬植物，其葉片上立即產(chǎn)生毒素以增強(qiáng)防御并警告同胞；而與異族藍(lán)禾草種植在一起的那株蓼屬植物卻沒(méi)有產(chǎn)生毒素，而是自顧自地加快了莖葉的生長(zhǎng)速度。

分析認(rèn)為，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象是因?yàn)樵谵僦参镌沫h(huán)境中，茂盛的植物群落往往會(huì)吸引一大群昆蟲(chóng)前來(lái)飽餐一頓。如果蓼屬植物是和同胞生長(zhǎng)在一起的，它們就會(huì)向同胞發(fā)出警報(bào)信號(hào)，讓集體成員共同御敵；如果它們的身邊只有藍(lán)禾草那樣的異族，那么它們就會(huì)選擇將麻煩留給異族鄰居，而自己則集中精力加快生長(zhǎng)，以求在侵害中盡可能地存活下來(lái)。這也解釋了為什么蓼屬植物是一種侵略性很強(qiáng)的物種。科學(xué)家至今還不清楚的是，植物究竟是如何識(shí)別自己同胞的。不過(guò)，這個(gè)關(guān)于植物具有很強(qiáng)的“家庭觀念”的事例引起了學(xué)界的深入探討。