植物會(huì)說話

丹尼爾•查莫維茨   五角菟絲子作為一種蔓生植物，因不含葉綠素，需要寄生在其他植物中吸取其營(yíng)養(yǎng)方可生存。它幼苗的頸尖以小圓圈的方式探測(cè)周圍環(huán)境，尋找它所偏好的植物，就像我們蒙住眼睛時(shí)用手試探周圍環(huán)境，或是深夜在廚房找燈的開關(guān)時(shí)的樣子。實(shí)驗(yàn)人員不論將番茄放于什么地方，菟絲子的藤始終朝著番茄方向生長(zhǎng)。為了證實(shí)菟絲子能夠嗅出番茄所在位置這個(gè)猜想，孔蘇埃洛•德莫拉埃斯將它和番茄分別放入一個(gè)密閉的盒子里，兩盒之間用管子相連保證空氣對(duì)流，結(jié)果它總是朝著管子方向生長(zhǎng)。又在棉簽上涂上番茄提取液，它還真中了圈套，朝著涂有提取液的棉簽生長(zhǎng)。此后，她拿成分非常相似的番茄和小麥的提取液做實(shí)驗(yàn)，盡管二者都含有一種揮發(fā)性化合物β--月桂烯，但因番茄還釋放出兩種能吸引菟絲子的揮發(fā)性物質(zhì)，而小麥不含這兩種揮發(fā)性物質(zhì)，且還會(huì)釋放一種令菟絲子討厭的氣體，菟絲子當(dāng)然向著番茄方向生長(zhǎng)。

1983年，戴維•羅德斯發(fā)現(xiàn)，一棵柳樹被天幕毛毛蟲啃噬過，臨近柳樹的葉子變得不受毛毛蟲歡迎，是因?yàn)楹笳叩娜~子中含有不合毛毛蟲口味的酚類和單寧化合物，而那些較遠(yuǎn)的健康柳樹卻不含這些化合物。受損柳樹和臨近健康柳樹之間，沒有共同的根，樹枝間也沒有相互接觸。被啃噬的柳樹是通過空氣向臨近健康柳樹發(fā)出了一種信息素信號(hào)，即通過化學(xué)信號(hào)對(duì)它們說：“當(dāng)心!保護(hù)好自己!”接著，杰克•舒爾茨以楊樹和唐楓幼苗為對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，支持了羅德斯的觀點(diǎn)。    “

植物之間可以相互交流”!羅德斯的這一發(fā)現(xiàn)，顛覆了我們以往對(duì)植物的認(rèn)識(shí)。然而這些報(bào)道大多缺乏正確對(duì)照，或結(jié)果被夸大，往往受到其他科學(xué)家的駁斥。在過去的10多年里，大量植物通過氣味進(jìn)行交流的現(xiàn)象已被反復(fù)證實(shí)。但問題是，植物真的能彼此交流(有意識(shí)地發(fā)出預(yù)警)嗎?是否健康植物只是“偷聽”到了臨近受損植物的自言自語(yǔ)(而非受損植物有意告知它們)?馬丁•海爾提出了疑問并晨開深入研究。他知道，利馬豆植株被甲蟲侵?jǐn)_時(shí)會(huì)有兩種反應(yīng)：被啃噬的葉片會(huì)向空氣中釋放一些揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì);而花則會(huì)產(chǎn)生花蜜，吸引以甲蟲為食的節(jié)肢動(dòng)物。--那它為什么會(huì)釋放這些化學(xué)物質(zhì)呢?

他從三棵利馬豆植株中選取了4張葉片做實(shí)驗(yàn)：從被啃嚙過的同一植株上選擇了2張葉片--第1張被甲蟲啃嚙過，第2張沒有;第3張為臨近的、未被啃嚙過的健康植株;第4張為被隔離的、未被啃嚙過的健康植株。通過氣相高端分析技術(shù)鑒定，第1、2、3張葉片周圍空氣中都含有揮發(fā)性物質(zhì);第4張葉片周圖則沒有。這說明受損植株臨近的健康植株不易遭受到蟲害侵?jǐn)_，卻沒有得出他們想要的結(jié)果。

海爾調(diào)整了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來檢測(cè)他的假設(shè)。將兩株植物放在一起，但用塑料袋將被啃嚙過的葉片封閉24小時(shí)。然后按照上一個(gè)實(shí)驗(yàn)的方法選擇4張葉片進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果發(fā)生了變化。被啃嚙過的葉片仍然釋放化學(xué)物質(zhì)，但同一植株的同一根藤以及鄰近藤上的其他葉片卻與對(duì)照葉片相似--它們周圍空氣中沒有這些化學(xué)物質(zhì)。解下密封袋，用小風(fēng)扇將袋中的氣體向兩個(gè)方向吹：一是向這根利馬豆藤上方的臨近葉片，二是朝著遠(yuǎn)離利馬豆的空氣中。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，接觸到袋中氣體的植株葉片自己也開始釋放同樣的氣體，且植株還會(huì)分泌花蜜。那些沒有接觸到氣體的葉片和植株則與以前一樣。

幾十次實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，秘密揭開了：被啃嚙過的葉片釋放氣體，是為了保護(hù)植株自身的其他葉片不受攻擊。即當(dāng)一張葉片受到昆蟲或細(xì)菌的侵害時(shí)，會(huì)釋放出氣味，警告同一植株上的其他葉片保護(hù)自己，抵御將臨的侵襲。就像中國(guó)長(zhǎng)城上的烽火臺(tái)，守衛(wèi)者們用點(diǎn)燃烽火的方式傳遞信號(hào)，警告其他守衛(wèi)塔有敵人來襲了。

臨近植株則以嗅覺方式“偷聽”受損植株自身葉片間的“喚覺對(duì)話”，便做出反應(yīng)以保護(hù)自己免受傷害。當(dāng)然，利馬丘這種氣味信號(hào)只能傳播一兩米遠(yuǎn)，但這一發(fā)現(xiàn)為人類保護(hù)樹木和作物提供了嶄新的思路…

每種植物都有自己特殊的氣味。植物和動(dòng)物也可以利用這些氣味進(jìn)行復(fù)雜的交流。比如花的香氣可以吸引授粉者，果實(shí)的香氣可以吸引采摘者，這些都有利于種群的繁衍。植物顯然沒有嗅覺神經(jīng)，不能將氣味信號(hào)傳到大腦進(jìn)行詮釋。但是像菟絲子、利馬豆一樣的其他植物，都能夠?qū)π畔⑺刈龀鲰憫?yīng)，只要覺察到空氣中有揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)，它就能將氣味信號(hào)轉(zhuǎn)化成一種生理反應(yīng)，這當(dāng)然也是一種嗅覺，且是出于生存的需要。

1、“植物會(huì)說話”在文中指什么?

2、簡(jiǎn)要說明第3段在文章中的作用。

3、舉例說明本文運(yùn)用的一種說明方法及其作用。

4、你從文中科學(xué)家身上獲得哪些科學(xué)精神或思想方法方面的啟示?

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