


自從史軍叔叔開講植物智慧,精靈豆就迷上了植物學。聽說小草們被蟲啃食時,會散發出特殊的氣味請來救兵;金合歡樹被動物啃咬,也會散發出特殊的氣味警告同類危險的到來……是不是植物也能聞到味兒?為此,精靈豆大膽地提出設想:大豆能聞到香水味,并開始了上圖里的親身實驗。
這不就是在研究植物嗅覺嗎?科學家定義嗅覺為一種能力,一種“通過嗅神經受到的刺激而感知氣味或芳香”的能力。人類或動物通過嗅覺,能尋找自己的親人,或者辨別腐敗的食物,甚至躲避危險和麻煩。
可大家都知道,植物并沒有神經細胞,那它們能不能感受到氣味,嗅到春天,聞到麻煩呢?跟著史軍叔叔一起去探個明白!
認識植物嗅覺,從那盞煤氣燈開始……
仔細端詳一棵植物,無論如何也看不出上面有哪個部位、哪個器官與嗅覺相關。但是,我想告訴可可豆們的是,植物身體的每個部位,從莖葉到花朵都有敏銳的嗅覺,并且正是依靠這種敏銳的對外界氣體分子的感知能力,植物才能精準地掌控自己的生長和生活狀態,適應復雜多變的環境,以及四季的輪回。說到人類認識植物的嗅覺,就繞不開那盞煤氣燈。
這個我知道。那是1864年,正是西方的工業大革命時期,美國人正享受著發明帶來的便利,煤氣燈就是其中之一:它讓夜晚的街道亮如白晝,方便了人們的夜間活動。可不久之后,細心的人發現一件奇怪的事情,靠近煤氣燈的樹木總會提前落葉。經過仔細調研分析才發現,這并非一起樹木煤氣中毒事件。
早在秦漢,我國人民就發現用煙熏可以讓果實快速成熟。這實際上就是乙烯的功勞。在植物體內。乙烯的出現意味著植物開始走向衰老。“秋風卷黃葉”的景象,正是因為乙烯的作用讓葉片內部諸多蛋白的合成減少,使葉片褪去綠色,穿上黃衣,同時還讓葉柄基部細胞松散而易折斷掉落。
除了讓樹葉脫落,乙烯也像是果實成熟的號角,當青澀的果實聞到乙烯的氣味,就會褪去綠色的外套,變成顏色誘人、氣味芬芳的美味果實。乙烯的這一特性自然不會被人類放過。很多像香蕉一樣的水果,如果等到完全成熟再采摘運往外地則會半路腐壞。于是,人們將未完全成熟的香蕉采摘下來,運到目的地之后,再用能夠產生乙烯的物質(例如乙烯利)進行處理,香蕉就會變得香甜可口。
風中飄蕩的危險信號
在植物的鼻子中,同樣的氣味還有可能是危險的信號。先來聽一個故事——在非洲一國家公園曾經發生過一起羚羊神秘死亡事件。公園的管理人員為了方便管理,就把一些羚羊關在一個圍欄之中,沒過多久,圍欄中的羚羊陸續離奇死去,管理員沒有發現它們被襲擊的痕跡,也沒有它們進食有毒植物的線索。科學家通過研究發現,那些羚羊都因中毒致死,而要了羚羊命的,就是它們的日常口糧——金合歡樹葉。
羚羊的口糧為什么會變成毒藥呢?
當羚羊啃食第一棵金合歡樹時,金合歡樹葉還是安全食品。不過,在羚羊咀嚼葉片時,金合歡樹葉釋放出來的乙烯,會像烽火臺上點燃的狼煙一樣,將警報迅速傳遞給其他金合歡樹。接到警報的金合歡樹會迅速在葉片中準備化學武器——單寧酸,如果羚羊膽敢繼續侵犯,輕則消化不良,重則危及性命。通常在野外,羚羊會識趣地在一個區域些許進餐,然后再去乙烯“烽火”沒有傳到的地方覓食。但是,因為有圍欄的阻隔,羚羊只能在狹小的區域內進餐,為了填飽肚子,也就顧不得金合歡樹葉中急劇上升的有毒物質了。
所以在野外啃食金合歡樹葉的羚羊或長頸鹿會吃得很歡嘍。
用氣味搬救兵
除了發危險信號與同類交流,植物還會用“氣味語言”與動物溝通。就說剛剛修剪過的草坪散發出來的青草氣味吧,實際上就是小草釋放的求救信號。一旦被動物啃食或遭遇機械損傷,植物就會釋放出這種主要由己醛等組成的混合物質。這種氣味也深得愛吃青蟲的胡蜂的喜愛,因為它們知道只要順著這樣的氣味追蹤,一定能發現肥肥胖胖的葉片殺手——青蟲。天哪,青蟲根本不知道小草在給胡蜂傳暗號呢!
是的,青草散發的氣味,不僅要告訴我們春天來了,更重要的是請胡蜂來享用大餐。最近的研究表明,卷心菜甚至可以根據蟲卵的數量來調節釋放的“求救信號”的強度,以吸引足夠多的胡蜂來清理葉片上的青蟲。除了胡蜂,那些專門在蟲卵上產卵的寄生蜂也如約而至,它們將卵產在害蟲的卵或者青蟲身上。寄生蜂的幼蟲一孵化出來,就有青蟲“大餐”享用。
寄生蜂在繁殖后代的同時還幫卷心菜消滅了敵人,真是一舉兩得。
聞香尋食
植物都有各自的氣味吧?沒錯,除了上面講到的通用信號之外,每種植物還有自己特殊的氣味,比如檸檬中的檸檬醛,香蕉中的乙酸異戊酯,蘋果中的異戊酸異戊酯,以及番茄中的紫羅蘭酮等等。這樣我們才能更高效地分辨出形形色色的植物,也能更準確地識別出美味的食物。
我最喜歡呆香味兒。不好意思,流口水啦!
不只是人類可以依靠氣味尋找食物,有些植物也具有“聞味找食”的本領。菟(tù)絲子是一種寄生植物,雖然身為植物,但是它們并沒有可以進行光合作用的葉片,甚至連葉綠素都沒有。這些寄生植物必須尋找到合適的食物——那些依靠光合作用而生的寄主植物。
它們可以算是植物界的吸血蝙蝠吧!
菟絲子不僅有侵襲其他植物的“獠牙利齒”,還能嗅到那些寄主植物的位置。就拿五角菟絲子來說,這些邪惡的家伙更喜歡去番茄藤上興風作浪,而對小麥提不起興趣。在科學家的試驗中發現,五角菟絲子的這種特異性選擇正是基于小麥和番茄的不同氣味。有意思的是,番茄和小麥都能釋放出菟絲子喜歡的β-月桂烯,但是為什么小麥不受待見呢?
那是因為,小麥在自己的體味中還添加了一種特別的物質,這種物質所釋放的氣味令菟絲子非常厭惡。正如我們夏天在身上涂抹的驅蚊花露水能驅蚊一樣,菟絲子在聞到前面提到的那種物質后,自然就會扭頭離開小麥。
小麥算是利用氣味自保吧!
植物的嗅覺世界真是令人驚嘆,遠比我們之前想象的要豐富得多,也許就在你看這篇文章的時候,身邊的植物正在談論你身上的香味兒呢。