文澤波

2019年1月,有報道稱以色列特拉維夫大學的研究人員Lilach Hadany和她的團隊用實驗證明了植物能夠“聽見”聲音。這一消息引發了多人關注。一般認為能聽見聲音是動物們的“專利”,植物是如何聽見聲音的?它們聽見聲音又會作何反應呢?
在自然界中存在著一些植物利用聲音的現象是被認可的,比如黎豆屬植物與一些蝙蝠的互動。黎豆屬植物花朵在白天的時候處于低垂的狀態,而到了夜晚,這些花朵就會豎起,花瓣也開始展開,宛如一個信號發收期。這時候習慣在夜晚出游的蝙蝠飛到附近,它的聲波便能很好地探測到黎豆屬植物的花朵,進而飛過來,伸出舌頭舔食花蜜。此時,黎豆屬植物花朵便趁機將花粉黏在蝙蝠的頭上,達到授粉的效果。
授粉對植物的繁衍十分關鍵,Hadany決定從植物的花朵開始入手做研究。他們選擇了以色列特拉維夫的海灘和公園里隨處可見的海邊月見草,這種花的花期長,產生的花蜜總量也不錯。
實驗室中,Hadany的團隊把這種植物暴露在五種聲音環境下:無聲、10厘米外的蜜蜂錄音,以及電腦生成的低、中、高三種頻率的聲音,精彩的地方來了:在無聲環境中的植物(花朵被安放在能屏蔽振動的玻璃罐中),其花蜜的糖度并無顯著增高;暴露在高頻(158~160千赫)、中頻(34~35千赫)聲音環境中的植物,其花蜜的糖度也無顯著增高;當植物處在蜜蜂錄音(0.2~0.5千赫)以及低頻聲音(0.05~1千赫)環境中,便有了明顯的反應!暴露在這些聲音環境中3分鐘之內,這些植物體內的糖濃度就升高了12%~17%。此外,在田野調查中,研究人員還發現,一只傳粉昆蟲為某棵植物授粉之后,僅僅6分鐘內再次前來為這棵植物授粉的傳粉昆蟲多出9倍以上!
Hadany團隊研究人員寫道:“我們的研究結果首次證明,植物能以一種生態相關的方式,對傳粉者的聲音做出快速的反應。”這一項研究開辟了一個全新的科研領域,Hadany稱之為“植物聲學(phytoacoustics)”。這一現象背后還有諸多疑問等待著探尋。
唐朝小說家段成式在一本叫《酉陽雜俎》的博物雜書中這樣寫道:“虞美人草,獨莖,三葉,人或近之,抵掌謳曲,葉動如舞,故又名舞草,出雅州。”這種虞美人草竟然能聞歌起舞?,F在我們所說的魚美人草是一種與罌粟相似的植物,沒有人證實過它與段成式口中的“虞美人草”是否一樣,也沒有人證實它到底會不會跳舞。
倒是有另外一種植物也對聲音做出了反應——擬南芥。2014年,密蘇里大學哥倫比亞分校的一項研究表明,當研究人員模擬毛毛蟲咀嚼擬南芥葉子造成的聲音時,可以刺激擬南芥產生更多用于防御的化合物芥末油,于是擬南芥的口感就會變得很難吃,南芥能分辨風聲這種環境的聲音和毛毛蟲咀嚼葉子的聲音。此外,科學家還發現,利用超聲波處理某些植物的種子,能夠提高種子的發芽率,適度強度的聲波刺激也可以促進獼猴桃試管苗根系的生長發育。
人類是通過耳朵來接受聲波信號的,當聲音通過空氣的傳播,經外耳、中耳和內耳的傳導系統,引起耳蝸內淋巴液和基底膜纖維的振動,并由此激起聽覺細胞的興奮,產生神經沖動,于是我們聽到了聲音。那么植物是通過哪個部分來感知聲音呢?一部份科學家認為,植物可以通過對細胞膜內壓力作出反應的蛋白質來感知聲波,并使植物產生相應的反應。不過這種猜想并沒有得到證實。(編輯/侯幫虎)


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