植物“語言”遭遇污染

黃嵐

來自科學家們的警告：那些奇異又芬芳的植物語言正在隨著人類活動的加劇而受到嚴重的污染。植物世界正在逐漸沉默。

在一部有著末日啟示錄般寓言風格的小說《三腳樹時代》中作者寫道：巨大的食肉類植物三腳樹正威脅著人類的生存。三腳樹能夠自由行走，并且長有分泌劇毒汁液的毒刺。但真正令人類感到棘手的是，這些“植物怪獸”可以相互交流信息并密謀襲擊人類。

雖然這樣的設想聽起來有點不靠譜，但自從1951年該小說出版以來，其中的一個假想即植物能夠相互交談這一點，己被科學界確證了。當你漫步在森林中，深深地吸上一口氣，你就會聞到那些飄散在空氣中的氣味，這是植物用以交流的“詞匯”——一些復雜的揮發性化學物質。植物們釋放出成千上萬類似的化學物質，并將它們組合成各自獨特的“語言”。

陷入困境的芳香語言

不過，這些飽含氣味的語言現在遇到了威脅。空氣污染正在將植物芳香四溢的“談話”擾亂成令人費解的“胡扯”。更糟糕的是，不僅植物難以在這樣的沖擊下存活，對于許多授粉昆蟲來說，這也絕不是什么好消息。當然，我們人類也不可能獨善其身，從田間地頭人們賴以生存的糧食，到每個人心中最喜愛的花朵的芬芳，空氣污染給植物所帶來的傷害是無法回避的。萬幸的是，一切還沒到不可收拾的局面，在我們的幫助下，植物朋友們仍有機會進行反擊。

很早以前人類就發現，授粉昆蟲以及害蟲都能通過識別植物各自釋放的化學物質來區分不同的植物，而現在，大家討論得最熱烈的話題卻是：植物之間會通過各自釋放的物質來進行交流。科學家認為：植物會釋放揮發性的化學物質到空氣中，這便是植物們相互交談的方式，各種各樣的化學物質便是它們的“話語”，接收到信號的植物會做出相應的回應。

許多植物在遭到害蟲襲擊時都會釋放出類似的警告，告訴身邊的伙伴危險即將到來。當一株番茄被糖蛾幼蟲啃食時，它便會釋放出一種復雜的揮發性化合物，相鄰的植株一旦接收到這樣的化學信息，便如同聽到警告一般，立即觸發體內的毒素生成，開始分泌糖苷類物質，用以驅趕那些因饑餓來襲的毛毛蟲：還有些植物會運用類似的辦法，召喚或吸引害蟲的天敵前來。例如當蚜蟲去騷擾一株大豆時，大豆便會釋放出屬于自己的“入侵警報”，讓瓢蟲趕過來幫忙。

可是，最近科學家們卻發現，這樣美妙的植物間交流正在逐漸被空氣污染所破壞。在一次研究中，科學家將大黃蜂個體放入一個裝有紙質仿真黑芥花的觀察室里，當科學家們分別將生長在清潔環境中的黑芥花香氣，以及生長在大氣污染嚴重地區的黑芥花香氣引入觀察室內時，大黃蜂的反應明顯不同：當生長在清潔環境中的黑芥花香進入觀察室時，大黃蜂便立刻朝著香味的來源飛去;而相反的是，受污染的花香即使被源源不斷地接引入觀察室，大黃蜂也毫無反應，依舊震動著翅膀到處亂飛，發出嗡嗡的聲響。

到底發生了什么會造成這樣的情況呢？科學家們認為，在過去的好幾年里，臭氧以及氮氧化合物是造成植物間交流被阻斷的罪魁禍首，而這一切又都是由汽車尾氣、火電廠的排放以及柴油機廢氣所共同造成的污染后果。不管是臭氧還是氮氧化合物，都能與植物所釋放的化學物質產生反應，并使得其中的某種或某幾種成分快速降解，進而改變了植物原本釋放的“信息”。例如，當柑橘類植物釋放的一種很常見的化學物質單萜檸檬烯遇上臭氧時，便會被降解為多達1200種不同的化合物。

更令人憂心的是，類似的降解過程速度驚人。英國的一個研究團隊將8種常見的植物釋放的化合物暴露在柴油機廢氣中，實驗結果表明，一分鐘之內，幾乎所有的物質都被柴油機廢氣降解掉了，研究人員再也找不到一丁點兒原來植物釋放的化合物蹤跡。這樣的速度令人感到即震驚又擔心：這些化學反應的過程進行得如此之快，是他們始料未及的。

無孔不入的威脅：空氣污染

隨著相關研究的進一步開展，人們發現，空氣污染的破壞性不僅損害了植物語言的準確與純凈，還令植物間的信息傳播范圍變得更小。簡單來說，在受污染的空氣中，植物所釋放的化學物質難以像在清潔環境中那樣傳播到很遠的地方。為了比較自工業革命以來到現在，植物氣息傳播的距離到底發生了多大的改變，美國科學家制作了一個計算機模型，將歷史時期的空氣污染水平都放進去分析。研究結果表明，芬芳的花香以前可以傳至1000米遠，而現在只200米開外，你便什么都聞不到了。

生長在大氣污染嚴重地區的黑芥花香氣受到影響，大黃蜂到處亂飛。

汽車尾氣、工業廢氣造成嚴重污染，干擾了植物的信息傳遞。

即使在今天，將潔凈的空氣環境與受污染的空氣環境進行比較，依然可以得出相似的結果。以青豆為例，當一株青豆受到紅蜘蛛的攻擊時，青豆會釋放出化學信號，使得周圍的植株分泌更多的香甜蜜汁，引誘紅蜘蛛的天敵捕食螨前來。研究人員發現，在潔凈的大氣環境中，受攻擊的植株能夠輕易地與其相距70厘米的植株產生聯系，但當大氣中的臭氧濃度突破80ppb（ppb=1/10億）時，這樣的警告傳播距離會縮短至20厘米之內。

如果說將80ppb的數值看成是臭氧污染會造成問題的臨界值的話，那現狀真是糟糕透了。在城區，臭氧濃度經常都會達到100ppb，甚至有時候超過200ppb。另外，雖然氮氧化合物水平造成危害的臨界值還需進一步調查才能劃定，但至少在英國，因柴油機廢氣所產生的二氧化氮污染是毋庸置疑的。二氧化氮會對人體健康造成傷害，因此法律上對于其排放量是有嚴格規定的，但即便如此，這樣的法規常常未被遵守。例如，英國法律規定：每小時大氣中二氧化氮濃度超過200微克/立方米的次數，一年不允許超過18次。但就倫敦市部分地區來看，其二氧化氮濃度數值只在2017年初的短暫幾天內符合該條例的要求。

城市花園里的園丁可能對此更有體會。城市污染物毫無疑問會對植物的氣味產生影響，如氮氧化合物就會使某些原本可在空氣中流連18小時之久的花香縮短到短短5分鐘。因此，有些置身城市中的花卉，如玫瑰，便不及它們開在郊外時那么芬芳，人們只能湊得很近才能聞到它們的香氣。而且即便這樣，人們聞到的也不是玫瑰所散發出的完整香氣，有些成分如β-丁香烯會很快被污染物降解掉。

其實，面對空氣污染，遭罪的還遠不止我們的鼻子和詩意的大地。生物學家認為，空氣污染有可能也是造成飛蟲數量減少的一個原因。現今，全球的飛蟲數量都在逐漸減少中。不過，在2017年里這個問題尤為突出，因為統計研究表明，僅德國的自然保護區內，飛蟲數量在短短27年里便減少了75%！

空氣污染阻斷了植物與昆蟲間的正常交流，這一點對于像蜜蜂之類的傳粉昆蟲來說影響更大。雖然，單就蜜蜂種群數量因此而受到的破壞程度，現階段還沒有誰能夠拿出一個完整的監測數據，但研究發現，常見的植物揮發性物質月桂烯極易被柴油機廢氣所破壞，而月桂烯的缺失會讓蜜蜂在尋找蜜源的途中迷失方向。研究人員在將花香中的月桂烯移除后，只有37%的蜜蜂還能識別出蜜源在哪兒。

應對關鍵：仍然靠植物

空氣污染對于植物間信息傳播的破壞，不僅威脅著傳粉昆蟲以及植物本身的生存，還有可能對整個自然界，以及對人類生存至關重要的一些糧食作物都造成惡劣的影響，可以說整個生態系統都被其置于危險的境地之中。近年來，減少空氣污染的聲音與行動越來越多，只可惜進度緩慢。值得慶幸的是，有一個簡單且立竿見影的辦法來幫助植物間恢復正常通信，那就是種下盡可能多的植物，來消減污染物帶來的破壞。有些植物在對抗吸收污染物方面是具有優勢的，學者們的建議是，加大植樹造林的力度，因為樹木擁有巨大的表面積，能夠從大氣中吸收更多臭氧以及二氧化氮。

倫敦附近的維多利亞火車站有著一座高達20米，生長有1萬多株植物的綠墻。

森林摩天大樓也在意大利米蘭、中國南京等地拔地而起。

城市規劃者也找到了應對這一問題的正確方向。許多城市都開始興建立體垂直花園以及綠植墻，倫敦附近的維多利亞火車站便有著一座高達20米，生長有1萬多株植物的綠墻，有些城市甚至直接在建筑內部種植樹木。2014年，世界上第一座森林摩天大樓在意大利米蘭市拔地而起，800棵樹與近2萬株其他植物生長其中。在中國，修建中的南京綠色森林塔將會迎來1100棵樹以及成千上萬的植物進駐，而廣西柳州市則準備將自己打造成為一座真正的全森林覆蓋城市。

雖然對于植物相互間的交流來說，城市中空氣污染物所產生的損害無可避免，但也正是這些綠色的城市新移民，將擔負起抵抗空氣污染物的重任，降低這些污染所帶來的破壞程度。同時，新引入的植物間間距設計得十分緊密，隨著自身的逐漸生長，植物彼此間的距離會越來越近，交流將變得越來越容易。如此，似乎真是不用再為空氣污染傷腦筋了？但科學家還是謹慎地提出了一個需要注意的地方，即有些樹木會釋放許多有機分子，這些有機分子能夠作為前體與臭氧結合，使得空氣狀況變得更糟，所以，應該警惕橡樹和白楊樹這些樹種，將其排除在城市植樹計劃之外。

為了應對污染對糧食作物的集中破壞，可以在農田周圍種植更多花卉，以吸引傳粉昆蟲前來，矮牽牛是一個很好的選擇。

那么，對于城外的農村地區，我們應該如何應對呢？雖然這些地區往往空氣要潔凈得多，但污染物卻會在此對一些重要的糧食作物進行集中的破壞。對此，富恩特斯提出，如果在農田四周種植更多的花卉，包圍住整片農田就可以對糧食作物起到保護的作用。這位學者特別提到了矮牽牛，他認為這種花卉的加入不僅能抵抗污染物對于植物間交流的侵害，還能有效地吸引傳粉昆蟲前來，更何況它還能散發芳香愉悅我們的嗅覺，簡直就是一個三贏的絕好辦法。