根的“智慧”

成琳嵐

植物是具有智慧的生物

要是亞里士多德也和巨杉打過交道，也許他就不會再把植物置于他所謂“生命階梯”的底層了。遺憾他沒有。他的這一理論讓后世的植物學家為此飽受困擾。多少世紀以來，敢于挑戰他說法的人寥寥無幾。不過，現在這樣的情況終于有所改善了。在過去的十年中，科學家們對植物進行了深入的研究，并發現，植物其實對它們所處的環境以及彼此都有著一種復雜的認識，并且它們還能就自身的感知進行交流。有證據表明，植物還具有記憶，能整合大量數據，且有可能據此進行自我調節。一些植物學家認為，植物是具有智慧的生物，它們擁有自己獨特的“神經生物學”。不僅如此，植物學界甚至還出現了有關植物意識的實驗性觀點。

查爾斯·達爾文肯定會同意以上的看法，他可是第一個站出來勇敢質疑亞里士多德的人。達爾文以為，因植物不能移動，就認為其缺乏如人類或動物般所具有的意識，這樣的觀點是值得懷疑的。1880年，達爾文還出版了一部具有煽動性的《植物運動的本領》一書。不過，就算有達爾文的支持，一個多世紀了，植物還是沒能被當作智能生命體的一員來看待。

到了1900年，印度生物物理學家賈格迪什·錢德拉·博斯做了一系列的實驗，為今天被稱作“植物神經生物學”的研究領域奠定了基礎。博斯認為，植物對所處環境有著積極的探索，能夠學習并根據目標調節自己的行為。這一切的關鍵在于植物的神經系統。該系統主要位于韌皮部，由維管束負責傳輸營養物質，而這正是讓信息通過電信號方式傳遞到機體各處的機制。

博斯是一位超前的科學家。直到1992年，他關于植物中電信號傳輸的觀點才得到學界廣泛的支持。研究人員發現，當西紅柿受傷后，整個植株會大量地合成某些蛋白質，而該反應的反應速度表明，通過植株韌皮部傳送的只能是電信號，而非以前假定的化學信號。至此，有關植物行為研究的大門終于被打開。

根，事實上就是植物的“神經中樞”

不過，即便是這樣，到英國學者安東尼·特雷瓦斯正式提出植物智能的說法時，又是十年過去了。他把“智能”定義為“可感知自身環境的能力”，即“能夠處理并整合這些感官知覺，還能據此決定自己的行為”。特雷瓦斯認為，研究植物行為最大的問題在于，這一行為的過程很難被觀察到。當然，如捕蠅草“啪嗒”一下快速捕食獵物這樣的例外還是有的。但是，植物最常見的行為就是簡單地生長，可是“生長”卻是一個緩慢的過程，難以被我們“看到”。不過，隨著延時攝影的出現以及攝影技術的提升，這一問題已經得到大大的緩解。

以菟絲子為例。從延時攝影里可看出，菟絲子的苗會像是在空氣中嗅著什么似的尋找宿主，一旦找到，它就猛撲過去，將宿主包裹。不僅如此，菟絲子還有自己喜歡的口味。比起小麥，它們更喜歡西紅柿一些。特雷瓦斯認為：太明顯了，它們動起來就像蛇一樣。關于植物是否擁有智能這一命題，你可以停止懷疑了。因為它們的行為完全就和你指望動物會做的一樣。

特雷瓦斯關于“植物智能”的概念一經提出，就得到了很多的支持。2005年，為給相關的學術討論提供平臺，也為了改變人們對于植物的看法，“植物神經生物學學會”成立了。意大利學者斯蒂法諾·曼庫索是學會的創始人之一，他說：“有這樣一種大腦沙文主義，即他們總以為：要擁有智能，就必須得有顆腦子才行。”事實不是這樣的。即便沒有神經元，也沒有動物那樣的神經系統，植物還是能出色地處理以及整合信息，并產生可稱為“具有智能”的行為。曼庫索和另一位學會創始人——德國學者弗蘭蒂澤科·巴魯斯卡都認為，植物的根便是這一切的關鍵。

根是一個復雜的組合。如根冠部分，當根在土壤中延伸時，根冠不僅要提供保護，還要感知各種類型的物質和效應，如重力、濕度、光、氧氣以及營養物等。之后便是“分生組織”，一個能夠快速分裂細胞的區域。再之后是“伸長區”，細胞在這里生長，使得根能夠延伸并彎曲。在“分生組織”與“伸長區”之間，有一塊有趣的區域叫作“過渡區”。傳統的看法認為，這一區域并無特殊作用，但巴魯斯卡和曼庫索認為，這里事實上就是植物的“神經中樞”。

根，藏在地下的智慧

巴魯斯卡和曼庫索在研究中發現，“過渡區”不僅具備電活性，更重要的是，在過渡區，調節植物生長的生長素被一種叫作“囊泡”的蛋白質容器攜帶著，擺渡似地反復運輸到各處。這和動物大腦中神經遞質的運輸方式很相似，囊泡的反復利用也被看成是神經突觸間能夠高效并且精準地交換信息的關鍵。另外，和人類大腦一樣，過渡區也是耗氧大戶。所有這些都使得兩位學者相信，過渡區就是根的行為控制中心。在這里，根冠收集的感應數據被轉譯成對伸長區下達的命令。

有趣的是，這和達爾文關于“根的大腦”的說法不謀而合。在《植物運動的本領》一書中，達爾文大膽地讓讀者們把根看作是植物的智能終端。書中這樣寫道：“毫不夸張地說，胚根前端的表現，看起來就和一只低等動物的大腦一樣。”

對此，兩位科學家認為：曾經達爾文的認識是正確的。假如我們要在植物中尋找一個信息處理中心，就一定得朝它們的根那里看看。植物智能與動物智能相似的地方還不止這一處。“根的過渡區能像動物大腦般運作”，這一發現確實很誘人。但除此之外，許多植物細胞也具備如神經元一般的活動。植物中幾乎每個細胞都能夠生產并傳導電信號。位于根部的細胞，則更是每一個都可以。同樣地，韌皮部也具有很高的電活性，還能快速地對電信號進行傳導。這一部分則可以被看成某種巨大的神經突觸，長度由莖尖一直延伸到根尖。

另外，有意思的是，植物還能產生一些化學物質，這些物質和動物大腦中產生的激素或是神經遞質（如血清素、氨基丁酸和褪黑素等）十分相似。但目前還沒人能說清楚這些物質對于植物來說到底有何作用。也許，這只是進化過程中相似分子在植物和動物中被賦予了不同的意義而已。不過，加拿大科學家蘇珊·默奇的研究表明，能破壞人類大腦神經遞質的藥物如百憂解、利他林或是冰毒，對植物也能夠起到同樣的效果。默奇發現，如果你試圖阻止植物傳輸或者誘導其產生類似的血清素或褪黑素，那么，它們的根就會生長得很奇怪，會變得畸形并且雜亂無章。

不過，即使有以上這些觀點支撐，“植物神經生物學”這一概念，也還存在著爭議。以色列科學家查莫維茨認為，這種說法很矛盾。“植物并沒有神經元，這樣說就好像在說我們研究的是類人植物一樣。”的確，“植物神經生物學學會”遭遇到太多這樣的質疑，以至于學會創始人不得不將學會名稱改成不那么有爭議的“植物信號傳導與行為學會”。

但是，查莫維茨和其他學者對于植物能感知環境，并且能夠用復雜的方式處理并整合信息的能力并沒有懷疑。實際上，植物對于環境的感知比起動物更加敏銳，因為植物不能從危險中逃離，而只能選擇去感受并適應。例如，動物雖然擁有一些感應光線的光感受器，如大多數動物只有1雙眼睛，而植物的光感受器卻多達15個。植物對于環境的感應是很強烈的：它們能感受到光的方向以及光量；它們還能用化學物質進行彼此交流，我們可以管這個叫味道、氣息或者信息素。植物也能感知自身被觸碰，或是被風刮得搖搖晃晃。所有這些信息，它們都能在沒有神經系統的情況下，精確地整合在一起。

在沒有神經元的參與下，植物還擁有記憶的能力。科學家把這種記憶定義為：記錄某個事件，存儲這個事件，并且在接下來需要做什么的時候能重新提取出該事件。植物就是這么做的。比如說，也許一次觸碰不足以使捕蠅草張開大口，但它也記住了這次觸碰。在接下來的30秒之內，如果它再次感受到觸碰，捕食陷阱就將啟動。因為第一次觸碰后，陷阱中的感覺毛細胞分子開始積累，而第二次則使得這一水平被集中起來，并越過臨界值，最后導致陷阱被電信號激活。

植物到底是否具有“智能”

其實，植物不僅具有記憶能力，甚至還有證據證明植物有著長久的記憶。例如，含羞草在被觸碰后便會閉合葉片，但這種防御性行為是需要能量的。因此，不是必須的情況下，植物不會放任這樣的行為。科學家們做了一個實驗：預先布置好泡沫，并在距泡沫15厘米高的地方使盆栽含羞草自由落下，此時，含羞草閉合了自己的葉片。但經過4～6次同樣的自由下落實驗后，含羞草就不再閉合葉片來回應這樣的自由落體運動了，就像它們已經意識到這樣的下落并沒有危險一樣。不過，在被碰到的時候，它們還是會閉合自己的葉片，因為這往往預示著會被損壞或是吃掉。研究人員發現，即使過了一個月，它們仍能區別并理解這些刺激到底危險與否。

這可真是聰明！不過，查莫維茨認為，這還不能被稱作“智能”。“我不喜歡植物智能這個概念。我們連人類自身的智能都還沒搞明白呢！要是你找來5個心理學家，他們會對‘智能給出起碼20個不同的定義來。”

的確，植物看起來確實擁有各種智能產生所需的因素，如感覺、意識、信息的整合，長久的記憶力以及適應性學習能力，但并非這些因素相加就能稱之為智能。有科學家認為：我們只會稱它為有意識的，而非智能的。這些樹能敏銳地感知自身所處的環境，而且它們也用很多種方式來回應，或者像我們所說的那樣來響應這個環境。

盡管許多研究人員都持謹慎態度，但也有一些學者熱切地把這個話題推向更具爭議性的區域。巴魯斯卡認為，也許植物能夠感覺到疼痛，并且這是植物具有知覺的一個信號。一只動物能夠被麻醉劑（例如乙烯）醉倒，而植物則會自己釋放乙烯來調節整個生長過程，從種子萌發到果子成熟。當植物感到緊張，例如被獵食者啃食，或是被人類砍伐時，它們同樣會釋放乙烯，而且它們旁邊的植物同伴也能感受到。

默奇認為，乙烯的釋放可以看作是植物的驚聲尖叫，但巴魯斯卡對此的看法更進一步。如果把乙烯看作是一種麻醉劑，而且有些生物又能夠在感到緊張時釋放這樣的麻醉劑，那么不難想到，它們也許是因為能感受到疼痛而這樣做。

這樣的看法實在是爭議太大。為了避免在學術爭論中出現簡單地非此即彼，科學家認為，這需要一種不同的框架來思考關于智能以及意識等概念。可以運用現象學方法去理解植物，比如可以站在植物的角度來看，這個世界是個什么樣子？

我們的任務就是把注意力從意識和智能等概念的理解從人類的范疇中解離出來。要把智能擴大為一個較寬泛的概念，這個智能包含有人類智能、植物智能和動物智能幾種。這樣做才能在某種程度上涵蓋這幾種不同的生命形態。

默奇還把這個問題帶進了她的課堂。她把生物化學系和創意寫作班的學生集合起來，讓學生們一起思考植物智能。不過，她班里一位嚴格素食主義者的同學向她指出：要是植物也具有智能或是意識，他還能吃啥？

關注植物是否具有智能將能夠引導我們改變自己的生活方式。植物固有的特性使得它們對自己生長的環境沒有選擇的權利，但它們仍然能夠成為萬千生命的焦點。也許我們可以拿植物作為榜樣，不再過度地脫離環境，要知道，這很大程度上就是我們生活的世界里那些嚴峻的環境危機所產生的原因。