早在一百多年前,，達(dá)爾文就提出了一種假說(shuō),，植物的根部可能扮演著低等大腦的角色?，F(xiàn)如今，一部分科學(xué)家認(rèn)為一直以來(lái)植物的“聰明才智”受到了低估,。植物不僅能生存,，也能感覺(jué)，并做出許多神奇而復(fù)雜的行為,，因此,，植物也可以擁有智力。不過(guò),，對(duì)于這種觀點(diǎn)的質(zhì)疑聲音也從來(lái)沒(méi)有消失過(guò),。 會(huì)“思考”的植物 近日，德國(guó)哥廷根大學(xué)的科學(xué)家們?cè)谘芯恳环N叫作伏?；ǖ闹参锓烙鶛C(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇特的現(xiàn)象,。與它的近親俄勒岡葡萄灌木相比，伏?；ǜ腥竟壍臄?shù)量只有后者的十分之一,。 果蠅這種寄生蟲(chóng)會(huì)刺穿漿果以便在果實(shí)里產(chǎn)卵，如果幼蟲(chóng)在里面生長(zhǎng),，它將以漿果的所有種子為食,。有意思的是，當(dāng)伏?；ǖ墓麑?shí)里有兩個(gè)種子時(shí),，一個(gè)被感染了而另一個(gè)完好，伏?；ㄖ鲃?dòng)把兩個(gè)果實(shí)都拋棄掉的概率為75%,。而當(dāng)果實(shí)中只有一個(gè)種子，而這個(gè)種子最終被感染時(shí),，伏?；ǚ艞夁@個(gè)成熟的種子的概率是5%。 被感染果實(shí)的種子并不是總被拋棄,，這取決于漿果里總共有多少種子,。研究人員在解釋伏牛花的這種行為時(shí),，認(rèn)為這基于一種“結(jié)構(gòu)記憶”,，能夠幫助它們預(yù)測(cè)未來(lái)事件。顯然,，在兩個(gè)種子成熟前將其都拋棄是拯救健康種子的上策,，也就是說(shuō)植物懂得權(quán)衡預(yù)期的損失和外部條件。 這個(gè)看起來(lái)不可思議的結(jié)果,，并不是有關(guān)復(fù)雜植物行為的唯一的生態(tài)證據(jù),。中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所研究員吳建強(qiáng)在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)介紹了同樣是德國(guó)科學(xué)家早年的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn),。 天蛾是野生煙草的主要傳粉者，由于它喜歡夜間授粉,，因此野生煙草的花朵一般在黃昏開(kāi)放,。但是當(dāng)天蛾為植物授粉時(shí)，它也有自己的繁殖進(jìn)程,，一只天蛾能產(chǎn)下200多個(gè)卵,，這些卵可以長(zhǎng)成啃食植物的毛毛蟲(chóng)，盡管已經(jīng)做好防御,，煙草還是會(huì)受到毛蟲(chóng)的侵襲,。 不過(guò)，科學(xué)家在一星期之內(nèi)發(fā)現(xiàn)了野生煙草驚人的變化,。在毛毛蟲(chóng)暴發(fā)的區(qū)域,，他們注意到，在黎明之前的幾個(gè)小時(shí),，有些夜間沒(méi)有開(kāi)放的野生煙草花朵開(kāi)放了,，而這些花朵和夜間看到的和聞到的都不太一樣，那些常見(jiàn)的在夜間開(kāi)放的花朵花蜜很多,，糖粉很濃。不僅花蜜和香氣發(fā)生了變化,，花朵的形狀也改變了,。 研究人員解釋，本質(zhì)上,，通過(guò)花朵自身和開(kāi)放時(shí)間的變化,，植物主動(dòng)停止了與天蛾的合作，轉(zhuǎn)而與白天的授粉者――蜂鳥(niǎo)交流,。蜂鳥(niǎo)的卵不會(huì)長(zhǎng)成為毛毛蟲(chóng),，它們不會(huì)啃食植物，因此,，不再雇傭毛毛蟲(chóng),，可以避免了全食草動(dòng)物的侵害。一瞬間改變形狀,、氣味,，改變花蜜質(zhì)量的能力，實(shí)在讓人難以置信,，科學(xué)家也不知道,，這種共識(shí)是如何在有些野生煙草植株間達(dá)成的。 相似的神經(jīng)傳遞 在人們的普遍認(rèn)識(shí)中,，植物只是在一個(gè)固定的地點(diǎn)里繁殖的簡(jiǎn)單生物體,，需要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間,，人們才能通過(guò)肉眼看到它們的變化。但事實(shí)上,，植物不僅能生存,，也能夠感覺(jué)，植物的“聰明”程度一直以來(lái)是被低估的,。 100多年前,，達(dá)爾文和他的兒子成功完成了一系列關(guān)于植物根的實(shí)驗(yàn)，他們證明了植物可以感受到光,、水分,、重力、壓力以及其他一些環(huán)境,。在達(dá)爾文晚年的一本書(shū)《植物運(yùn)動(dòng)的力量》中,，他寫(xiě)道：毫不夸張地說(shuō)，植物的根尖有指導(dǎo)毗鄰部位運(yùn)動(dòng)的力量,，就像低等生物的大腦,。這也正是“根腦”概念的由來(lái)。 吳建強(qiáng)說(shuō),，植物的確能感覺(jué)并對(duì)很多環(huán)境變化作出回應(yīng),，除了光、水分,、重力,、壓力以外，還包括溫度,、土壤結(jié)構(gòu),、營(yíng)養(yǎng)、毒素,、蟲(chóng)類,、來(lái)自其他植物的化學(xué)信號(hào)等等。一旦這些條件發(fā)生變化,，植物能將電信號(hào)或者化學(xué)信號(hào)傳遞到植物的全身,，從而調(diào)節(jié)植物的行為反應(yīng)。 他所在的植物與其他生物相互作用研究組研究發(fā)現(xiàn),，植物在遭受蟲(chóng)咬以后體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)電信號(hào)的移動(dòng),，還有一類酶的活性也會(huì)有相應(yīng)的變化。此外,，在逆境中的植物會(huì)通過(guò)葉子向外散發(fā)一些氣體,，也就是化學(xué)信號(hào)，一方面可以警示周圍的植物，另一方面,，就類似于傳遞信息素,，從而招引啃食葉子者的天敵。如果遇到自己的競(jìng)爭(zhēng)者,，有些植物的根部還會(huì)釋放毒素,，使得周圍的植物無(wú)法發(fā)芽或者生長(zhǎng)不好。 不過(guò),，吳建強(qiáng)告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者,，這種化學(xué)信號(hào)的合成、傳遞并不是那么迅速,，對(duì)于植物而言,，這樣的過(guò)程需要消耗大量的能量，最經(jīng)濟(jì)的做法就是環(huán)境變化達(dá)到一定的閾值,，才會(huì)啟動(dòng)這樣的一套機(jī)制,。 在有的科學(xué)家看來(lái)，植物的這套反應(yīng)機(jī)制可能與大腦的信息處理系統(tǒng)有些類似,，他們認(rèn)為,，已經(jīng)在植物中發(fā)現(xiàn)的電信號(hào)和化學(xué)信號(hào)系統(tǒng)與動(dòng)物神經(jīng)系統(tǒng)中的發(fā)現(xiàn)類似，植物細(xì)胞也會(huì)通過(guò)電信號(hào)來(lái)傳遞信息,，其方式和人類神經(jīng)元彼此間的通訊方式相似,。 對(duì)于這種觀點(diǎn)，一項(xiàng)重要的證據(jù)是,，植物學(xué)家發(fā)現(xiàn),，不僅植物細(xì)胞會(huì)憑借電流來(lái)傳遞信息，植物本身也含有在人類和其他動(dòng)物體內(nèi)作為神經(jīng)受體的蛋白質(zhì),。谷氨酸受體就是一個(gè)很好的例子。 人腦中的谷氨酸受體對(duì)于神經(jīng)通訊,、記憶形成和學(xué)習(xí)都發(fā)揮著重要作用,，很多有神經(jīng)活性的藥物都以谷氨酸受體為作用靶點(diǎn)。因此,，當(dāng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)植物也有谷氨酸受體,，素有“植物學(xué)中的果蠅”之稱的擬南芥竟也對(duì)能改變谷氨酸受體活性的神經(jīng)活性藥物敏感時(shí)，一度令植物學(xué)界大感意外,。植物中這些受體能在細(xì)胞間的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮作用,，其方式非常類似人類神經(jīng)元彼此之間的通訊方式。 這是否真的意味著,，植物也是擁有智力的,？ 植物擁有“智力”？ 2005年,，一個(gè)被稱之為“植物神經(jīng)生物學(xué)”的新學(xué)科名詞出現(xiàn)在植物學(xué)界,，它以研究植物中的信息網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo),。支持它的科學(xué)家時(shí)常拿植物行為與動(dòng)物行為作比較，他們堅(jiān)持認(rèn)為在植物解剖和生理及動(dòng)物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間存在很多相似之處,。 吳建強(qiáng)認(rèn)為,，類似的神經(jīng)傳遞過(guò)程，并不意味著植物是擁有神經(jīng)的,，兩者還是有很大差異的,。“植物通過(guò)化學(xué)信號(hào),、電信號(hào)傳遞信息,，但其速度并沒(méi)有人類的神經(jīng)傳遞那么迅速?！彼赋?，“最大的差異可能還在于人類神經(jīng)傳遞需要依靠中樞系統(tǒng)完成復(fù)雜的處理過(guò)程，也正是這個(gè)過(guò)程使人類具有了意識(shí),?！?/FONT> 事實(shí)上，判斷一個(gè)生命是否擁有智力在很大程度上是指是否具有自我意識(shí),，如果從心理學(xué)的角度看,，就是能否作為一個(gè)觀察者覺(jué)知到自己。最廣為人知的研究方法就是看它能否認(rèn)出鏡中的自己,。顯然,，植物能夠辨認(rèn)鏡中自己的可能性微乎其微。 因此,，同眾多反對(duì)該學(xué)說(shuō)的科學(xué)家一樣,，吳建強(qiáng)也傾向于將植物的反應(yīng)機(jī)制解釋為是機(jī)械化的指令?！氨M管經(jīng)歷了遠(yuǎn)比人類歷史更長(zhǎng)的進(jìn)化時(shí)間,，植物已經(jīng)具備了幾乎完美的響應(yīng)環(huán)境變化和自己生長(zhǎng)發(fā)育需要的復(fù)雜系統(tǒng)，但這種反應(yīng)更多的是在基因中早已編碼完成的,，也可以說(shuō)是一種先天的條件反射,，而不是通過(guò)智慧后天習(xí)得的?！?/FONT> 以色列生物學(xué)家丹尼爾?查莫維茨（Daniel Chamovitz）在科學(xué)暢銷書(shū)《植物知道生命的答案》中指出,，“對(duì)我來(lái)說(shuō)，植物無(wú)腦的觀念非常重要,，值得反復(fù)強(qiáng)調(diào),。如果我們時(shí)刻記住植物沒(méi)有大腦，這就會(huì)從根本上大大限制對(duì)植物的擬人化描述。這使我們一邊為了文字上的清晰繼續(xù)把植物的行為擬人化,，一邊又知道所有這些描述都必須用植物無(wú)腦的觀念來(lái)中和,。雖然我們使用了‘看到’‘嗅到’‘觸到’這樣的語(yǔ)詞，但是我們知道植物和人類的整個(gè)感覺(jué)體驗(yàn)是有質(zhì)的區(qū)別的”,。 不過(guò),，吳建強(qiáng)認(rèn)為，其實(shí)關(guān)于植物是否具有智力的爭(zhēng)論,，還在于基于人類智力的定義是否應(yīng)該被擴(kuò)大,。如果我們將智力解釋為能夠適應(yīng)環(huán)境變化的能力，那么理論上一切地球上有生命的個(gè)體都可以擁有智力,?！翱茖W(xué)必然是需要理性、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，但?dāng)科學(xué)家在向人們傳達(dá)關(guān)愛(ài)自然,、尊重生命的理念時(shí)，多一些浪漫主義情懷也未嘗不可,?！?/FONT> 轉(zhuǎn)自求是理論網(wǎng)-科學(xué)普及 |