当我们在野外看到一棵翠绿挺拔的大树,忍不住上去咬上一口之后,心中并不会感到愧疚,因为我们觉得树木并不会感到疼痛。
的确,树木应该并没有痛觉,但这并不意味着它们对伤口无所谓。植物不像动物那样可以主动避开危险,所以疼痛对于它们而言的确没有什么用,甚至于植物根本没有可以传递感觉的神经系统。但如果因为不会感到疼痛就对伤口置之不理,那也是不行的,因为持续累积的机械损伤会给植物带来严重伤害,裸露的伤口也更容易感染害虫和病菌,甚至还会造成水分和养分的流失。
研究发现,植物在受到伤害时,会做出一种与动物类似的行为,就是尖叫。
科学家使用番茄和烟草进行了大量的实验,当番茄受到挤压时,会在1小时内发出25种人类听不到的超声波,而烟草茎被切断时也会发出15种超声波,而在这些植物没有受到伤害时,只是偶尔会发生声音,频率每个小时还不到一次。至于植物为什么要尖叫,目前还没有一个确切的答案,与之相比,另一个问题更加有趣,那就是植物是如何知道自己受伤的呢?
植物没有神经系统来传递感觉,但却可以通过一系列复杂的生物化学机制来感知外界的刺激,这些机制包括电信号、化学信号以及激素的调控。
当植物的叶片被食草动物或昆虫啃食,受损的部位会释放出谷氨酸,这种物质会使受伤的部位产生钙信号,随后钙信号会在短时间内传递到整株植物,随后植物便会开始“尖叫”。当然,只是尖叫是没有用的,还要做出防卫。植物如何防卫呢?常见的方法就是释放激素。
不同植物释放的激素具有不同的作用。
有些植物会释放一种臭味激素,这种激素可以吸引寄生蜂,它们会前来攻击啃食植物的昆虫。还有些植物会释放出恶心的化学物质,食草动物闻到这些气味就会失去进食的欲望,植物便达到了保护自己的目的。敌人被赶走了,接下来就该疗伤了。人类可以药物涂抹伤口,动物也可以通过舔舐的方式来对伤口进行护理,植物虽然不会动,但也不会对伤口置之不理。一些树木会在伤口处分泌树脂或类似的化学物质,这些物质既可以封闭伤口,防止水分和养分的流失,同时还能起到屏障的作用,避免害虫和病菌的侵入,其中最具代表性的就是松树所分泌的松脂了。
研究发现,植物受伤的部位会快速激活茉莉酸信号,这种信号可以在伤口处诱导木质素的累积。
不过茉莉酸信号的激活只是短期措施,不能长时间持续,之后植物会产生脱落酸信号,来接替茉莉酸信号,此时一种名为RAP2.6的关键蛋白会被激活,它可以在伤口处持续合成木质素,加固受伤组织的细胞壁,同时封堵伤口。这些物质会确保植物伤口持续修复,直至痊愈。
自我修复只是植物应对伤害的一种方式,有时候植物还会进行自我替换,也就是再生出各种器官将受损的组织替换掉。
关于植物的再生现象,人类早就发现并将其运用到了实际的生产之中,比如我们熟悉的扦插嫁接等就是利用了植物的这些特性。植物不会动,发出的声音我们也听不到,这使我们很容易忽视它们的“生命”属性,但当我们了解了植物这些不为人知的能力之后,不禁赞叹自然生命是如此奇妙。