萬物生靈,但遇險(xiǎn)害,無不驚厥、嘶喊、求援。然而這一規(guī)律似乎僅適用于能發(fā)聲的動(dòng)物,不能發(fā)聲的動(dòng)物則低調(diào)開溜。至于植物嘛,在大家的印象里,面對(duì)提著斧鋸步步緊逼的伐木工,只能在沉默中坐以待斃了。
其實(shí),植物的世界遠(yuǎn)比我們想象中活潑,只不過我們聽不見而已。它們的熱鬧程度,和西游記中的“樹妖”有得一拼。
“壓力山大,吼叫!”
其實(shí),英國植物學(xué)家很早就解決了這一問題。他們通過一種特殊儀器——植物探測儀,把儀器線頭與植物連接,人戴上耳機(jī)就能“聽到”植物“說話”。正常情況下,植物發(fā)出的聲音節(jié)奏輕微,曲調(diào)和諧;但遇到惡劣天氣或人為侵害時(shí),它們就會(huì)發(fā)出低沉、混亂的聲音來表現(xiàn)痛苦。為捕捉植物的聲音,以色列科學(xué)家給番茄和煙草設(shè)定了兩種困境,一是干旱,二是莖被切割。實(shí)驗(yàn)開始前,它們都在濕潤的土壤中健康生長。實(shí)驗(yàn)開始后,植物命運(yùn)就有了區(qū)別,一部分不澆水,一部分被切斷莖,還有一部分繼續(xù)在正常條件下生活,作為對(duì)照組。
實(shí)驗(yàn)在隔音箱里進(jìn)行,收音設(shè)備就放在距植物10厘米遠(yuǎn)的地方。結(jié)果,不論是遭受干旱脅迫的植物,還是莖被切斷的植物,都能發(fā)出不小的聲響,音量在65分貝左右(通常兩人面對(duì)面講話的音量約60分貝),頻率在20,000—100,000赫茲之間,屬于超聲波。
這些叫喊聲十分頻繁。受干旱脅迫的番茄植株,平均每小時(shí)發(fā)出35聲,煙草植株是11聲。而莖被切割的番茄植株在接下來的一小時(shí)內(nèi),平均發(fā)出25聲,煙草植株則是15聲。相比之下,沒遭干旱又沒被切割的植物,只是偶爾發(fā)出聲音??茖W(xué)家相信,這些超聲波就是植物面臨生存壓力時(shí)做出的反應(yīng)。
研究人員記錄植物“叫聲”的錄音設(shè)備
這些聲音是怎么形成的?原來,缺少水分時(shí),植物的木質(zhì)部中,水里溶解的空氣會(huì)形成氣泡,氣泡不斷膨脹乃至爆裂,形成空穴現(xiàn)象,這會(huì)讓植物體內(nèi)的應(yīng)力重新分布。當(dāng)應(yīng)力在一個(gè)部位集中時(shí),就可能快速釋放出大量能量——機(jī)械能轉(zhuǎn)化為聲能,這個(gè)過程稱為“聲發(fā)射”。
“通風(fēng)報(bào)信”
危險(xiǎn)來臨時(shí),植物可不只是傻呆呆地站在那里,它們比我們想象得活躍多了。
物理學(xué)家瓦格納通過實(shí)驗(yàn),找到了植物溝通的證據(jù),并把它們相互交流的語言媒介稱為“W波”。
瓦格納發(fā)現(xiàn),當(dāng)我們砍下一棵樹后,幾秒之內(nèi)相鄰的樹木會(huì)發(fā)出電脈沖,通過測量,這種“W波”的速度約為每秒10厘米。當(dāng)把一株健康的小楓樹苗和一株被動(dòng)物咬傷的小楓樹苗放在一起時(shí),健康的樹苗會(huì)表現(xiàn)得很“緊張”??茖W(xué)家據(jù)此猜測,受傷的樹苗會(huì)釋放出某種化學(xué)物質(zhì),警告健康的樹苗:附近可能有敵人。牛羊在一個(gè)地方吃一會(huì)兒草,就要跑到別的地方去??茖W(xué)家發(fā)現(xiàn),這是因?yàn)檐俎5娜~子被動(dòng)物咬傷后,會(huì)產(chǎn)生一種叫蛋白酶抑制劑的化學(xué)物質(zhì),牛羊吃了會(huì)消化不良、拉肚子。而且,被咬傷的苜蓿還會(huì)警告周圍的伙伴“敵人來了,我已經(jīng)被咬到,你們快快做好防御準(zhǔn)備啊!”這樣一來,周圍很大區(qū)域內(nèi)的苜蓿都會(huì)變得不再可口。
“跨界交流”
聲音同樣可以幫助植物和其他生物建立互惠關(guān)系。來自英國布里斯托大學(xué)的研究人員證實(shí),花朵能發(fā)出微弱的電信號(hào),表示已有蜜蜂來采過蜜了,而聽到蜜蜂的嗡嗡聲后,花蜜中的糖分會(huì)增加。
在加里曼丹島,食肉植物赫姆斯利豬籠草的籠子后壁,可以反射蝙蝠聲波。這會(huì)吸引蝙蝠進(jìn)入籠子休息,并留下排泄物以滋養(yǎng)植物。
不同種的植物亦可結(jié)盟,比如柳樹制造的“化學(xué)狼煙”,能跨物種廣而告之,被楊樹、糖楓接收到。同理,當(dāng)利馬豆遭昆蟲襲擊后,也能把危險(xiǎn)信號(hào)傳遞出去,長在它周圍的野生青豆和黃瓜,防御力更強(qiáng)。
植物跨界交流的本領(lǐng)不小。比如玉米,被甜菜黏蟲侵蝕時(shí),它們可迅速合成并釋放吸引寄生黃蜂的化學(xué)物質(zhì),讓后者在甜菜黏蟲體內(nèi)產(chǎn)卵,這就叫“借刀殺蟲”。