現(xiàn)代研究顯示，植物也有嗅覺、聽覺，當它們陷于困境時會作出防御，還能提醒周圍的植物，它們甚至還擁有不同類型的記憶。有科學家認為，植物也是復雜的生物體，過著豐富而感性的生活。

　　人類能否預計未來，進行人生規(guī)劃？我想答案應該是否定的。

　　但有一種生長在美國西北部的植物盾葉鬼臼卻可以根據(jù)對天氣特征的估計，計劃未來兩年的生長狀況。

　　這些看似靜默的小生命卻擁有如此強大的感知和預知能力，實在讓人跌破眼鏡！有科學家認為人們看不到植物移動，并不意味著在植物體中沒有一個豐富的、動態(tài)的、多元的世界。難道無聲的植物們真的擁有自己獨特的表達方式，只是我們從未察覺罷了？

　　本期科技之謎將攜手中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所植物基因組學國家重點實驗室謝旗研究員，共同探尋植物世界的奧秘。

　　植物“思維活躍”

　　已逝植物遺傳學家、諾貝爾獎得主芭芭拉·麥克林托克稱植物細胞“具有思想性”，而達爾文曾經(jīng)也寫過有關根尖“大腦”的文章。看來，植物具有“意識”這個疑問早就被科學家們提出，但植物真的存在“意識”嗎？該怎樣科學合理的解釋呢？

　　植物基因組學國家重點實驗室謝旗研究員說：“植物與動物是不同的，動物主要是通過神經(jīng)細胞，植物體內沒有神經(jīng)組織，所以不會像動物那樣擁有意識。雖然沒有意識，但是植物擁有所有生命體共同的生命特征，那就是趨利避害的特性。這種特性可以讓植物對外界環(huán)境的改變做出反應。但這種反應通常是隱性的，不容易觀察到。”

　　提到動物的“意識行為”，我們不免想到含羞草。它在受到外界刺激的時候會把葉片瞬間收攏，這種看似帶有“意識性”的舉動該如何解釋呢？

　　“它主要是因為植物細胞中鉀跟氯離子的平衡受刺激后被打破，導致葉片中的水分通過莖流入植物根部，葉子細胞組織的張力下降至葉下垂。”謝旗研究院說：“植物的這些能瞬間做出的反應，和動物的神經(jīng)系統(tǒng)的反射完全不同，你可以把植物的這種瞬間做出的動作理解為植物進化出來的一種“機械式”的機關。好比老鼠夾子，你一動它就夾上了。專業(yè)的來說叫信號傳導。信號傳導有兩種，其中一種是受到外界環(huán)境刺激，細胞的活動快速反應造成植物體內發(fā)生生理變化；還有一種是通過基因的表達和蛋白的產(chǎn)生而做出變化，這種反應需時較長。我們應該將思考與信號處理分開來看，不能混淆。”

　　植物“性情迥異”

　　之前有科學家做過實驗：從同一個母體植物上切下來的兩個切片或從同一個母體植物上克隆的兩株小植物，即使在相同條件下對它們進行培育，它們也會表現(xiàn)各異。

　　對于這種生長差異，謝旗研究院說：“這里就要提到“表觀遺傳學”。其中一項便是植物的生長可以隨著環(huán)境的變化來進行自我調控。比如我們將同一種植物一南一北的種植，那么植物生長的大小便會存在差異。外界的環(huán)境會調控植物基因表達，從而植物所產(chǎn)生的蛋白不同、代謝不同，最后造成外觀上的差異。”

　　原來植物的生長差異是因為植物的變化受到溫度、光照時間以及生長地土壤性質的影響。謝旗研究員說：“光是植物生長發(fā)育的主要環(huán)境影響因素之一，而且是作物產(chǎn)量的重要決定因子。植物幾乎能夠感受各種層次的光，包括光照方向、光照持續(xù)時間、光量度以及光的波長；而植物的生長和繁殖要在一定的溫度范圍內進行。在此溫度范圍的兩端是最低和最高溫度。低于最低溫度或高于最高溫度都會引起植物體死亡，不同的溫度環(huán)境也會導致植物形態(tài)上的差異；此外，土壤性質的一些差異也會引起植物的生長發(fā)育的變化。”

　　植物“記憶豐富”

　　美國的測謊專家巴克斯特曾做過一個實驗，在植物葉子上接上了一個測謊器的電極。為了證明植物具有記憶力，巴克斯特將兩棵植物并排放入—間屋內。然后讓六個人穿著一樣的服裝。戴著面罩，從植物前面走過。其中一個人將植物毀壞。之后，再讓他們從植物前面走過，當那個毀壞植物的人經(jīng)過時，記錄紙上出現(xiàn)了強烈反應的記錄。

　　植物何以有如此靈敏的神經(jīng)系統(tǒng)和復雜的反應行為？難道它真有一個“記憶庫”嗎？

　　通過巴克斯特的實驗，科學家們得出結論：那是一種名叫茉莉酮酸的化學物質在起作用。植物激素把植物體內的亞麻酸轉化成為茉莉酮酸。這是一種類似動物體內的前列腺素的化學物質。

　　謝旗科學家解釋說：“植物受到外界刺激時，會產(chǎn)生一種或多種激素，同外界物質會釋放一些我們肉眼所不能觀察到的化學物質，因而激起植物的一些化學變化，然后植物就會產(chǎn)生一些芳香味的化合物，而這些化合物就會揮發(fā)在空氣當中，作為一種植物間互相聯(lián)絡的信號。”

　　植物“社交廣泛”

　　在美國華盛頓大學的生態(tài)學家發(fā)現(xiàn)，在一片柳樹林中，一旦某一棵樹遭受蟲害，其新葉中的石炭堿的分泌量就會大量增加，以降低新葉對害蟲的適應性，從而保護自己，減少蟲害，而在這棵遭受蟲害的柳樹周圍約70米范圍的其他柳樹葉片中的石炭堿含量，均有不同程度的增加，而且越靠近被害之樹，葉片中的石炭堿濃度越高。

　　一項最近的研究顯示，植物之間的交流，可以通過在根與根之間傳遞信號。

　　而這些另類的交流方式“歸根到底還是因為刺激導致植物激素或其它次生產(chǎn)物的產(chǎn)生、釋放和鄰里植物的接收及響應”。

　　謝旗研究員說：“植物的交流主要還是依靠于激素或其它次生產(chǎn)物的分泌，植物激素會散發(fā)在空中，就會導致旁邊的植物會相應植物激素。同一個植物受到一次干旱以后，它就會產(chǎn)生一種適應于干旱的植物激素，做好下一次干旱來臨時的對應措施。簡單說就是植物基因的相關表達加快或降低，有了適應性。與相鄰的植物的交流傳導，主要是因為它在面對干旱的時候會相應的分泌一些植物激素。比如我們現(xiàn)在噴讓果實成熟的乙烯，也是根據(jù)外界的刺激會讓植物蛋白發(fā)生變化這一原理來進行的。”