當你踩到一棵草，小草會有感覺嗎？

2015年流行頭上長草，就像這樣：

可是，你們這么賣萌，考慮過小草的感受嗎？

植物還會有感受？！

當然！植物不僅能看、“說”、聞、觸、甚至還有記憶！科學家在植物的體內，發現一些與人類相同的DNA。而這些DNA控制著人類上述的各種感知器官。

著名生物學家丹尼爾·查莫維茨（Daniel Chamovitz），是以色列特拉維夫大學植物生物科學中心主任。他從博士時代，就開始研究植物。最初，他只是想研究植物特有的、與人類生理不搭界的生物學過程。但隨著研究的深入，他發現越來越多的證據證明在生物學上，植物與人類比我們想象的更加相似。

他把科學界在植物研究中的新發現寫成一本書——《植物知道生命的答案》。隨著這本佳作，讓小漫君帶著大家一起來探尋一下有關植物的秘密吧。

植物有“視覺” ？

在一個黑暗的房間里放一盆植物和一個光源，并且每24小時改變光源的位置。就可以看到下面的神奇景象：

植物對其周邊的環境動態了如指掌，而且知道光的方向、強度、持續時間以及顏色。不僅如此，植物還可以察覺到人類看不到的紫外及紅外光，并且，它們還能把這些光信號轉換成調控自身生長的種種指示。

著名的達爾文向光性實驗，成功地展示了植物的這種原始視覺。

達爾文向光性實驗，是在苗莖的不同部位帶上套（別瞎想！）或剪去尖端，觀察判斷究竟是哪個部分具有感光性。

植物的葉子，生長中的莖尖，都可以感光，渾身長滿了“眼睛”。比人類看得更“遠”、更“多”，植物的眼睛是不是很牛？！

植物不僅能分辨出光明與黑暗，還能分辨不同的顏色，而且分辨能力并不比人類差，只是它們看不到具體的圖像。

小漫君猜想，也許植物“眼中”看到的景象，與我們人類透過一塊磨砂玻璃所看到的相似。

另外，由于植物沒有神經系統，不能像人類一樣將光信號傳達給大腦，并由大腦合成出圖像信息。所以，你大可不用擔心那些花草樹木會窺探到你們在小樹林里做的羞羞的事情。

此外，在漫長的演化中，盡管植物和動物在數十億年前分道揚鑣，各自獨立演化，但其視覺系統仍有一些相同之處。動物和植物都含有一種叫做隱花色素的物質，它可以行使多種功能，其中之一就是調控生物鐘。

這種隱花色素吸收藍光，然后向細胞發出信號表明是白天。人體內也有隱花色素，所以，如果飛越到美國，調節時差最好的辦法是待在室外曬太陽或曬藍色的燈光，而不是待在賓館內睡大覺。

植物也有生物鐘，而且比人類的更加敏感。通過調整光照周期，可以改變植物的“作息”規律。比如說，植物葉片正常情況下在夜晚合攏白天張開，那么顛倒它的光暗周期，會讓葉片在夜晚張開白天合攏。這和我們人類的生物周期是類似的。

植物有“語言”（嗅覺）？

雖然植物不會開口說：“美女，約嗎？”但植物間卻可以通過釋放及接收化學物質產生“交流”。這樣的交流就像電影《聞香識女人》中的史法蘭中校一樣，雖然他是一個盲人，但絲毫不妨礙他通過香味識別女人的身高、發色乃至眼睛的顏色。

1970年，阿拉斯加原始森林中的野兔成災。它們啃食植物嫩芽，破壞樹木根系。為了保護森林，必須消滅野兔。然而，盡管人們想方設法追擊圍捕，卻收效甚微，兔子繁殖的數量有增無減。眼看著大量森林就要遭到毀滅。就在這時，野兔卻又突然間集體生起病來，持續拉肚子直至死亡。幾個月過后，野兔的數目急劇減少，最后竟在森林中消失得無影無蹤。這到底是什么原因呢？

科學家們后來發現，原來受到啃食的植物，會釋放一種特殊的化學物質，向其周圍的植物發出“警告”，周圍的植物嗅到這種特殊的氣體，也會釋放同樣的化學物質，并且在葉片中分泌讓啃食的動物中毒的物質，從而起到了自我防御的作用。氣味，就是植物們相互交流的“語言”。

而且，更神奇的是，植物們的“語言”可不僅是“路見不平一聲吼”這么簡單，而是有更為豐富的表達。當葉子受到不同物種的侵害時，釋放的物質也不一樣。受細菌侵害的葉子會釋放一種叫作水楊酸甲酯的氣體；而被害蟲攝食的葉子就不會釋放這種氣體，而產生另一種叫茉莉酸甲酯的氣體。

小漫君不禁在想，春天百花芬芳的氣息，是否是植物們在放聲歌唱呢？

植物有“觸覺”？

蒼耳是在整個北美都能見到的雜草，其橄欖球狀的刺果常常黏附在徒步者的衣服上，給人留下很糟糕的印象。為了探究這種植物如何生長，科羅拉多州立大學的科學家們決定每日測量葉子增加的長度。測量方法是到野外用尺子直接量葉子。

然而，令他們困惑的是，被測量的葉子總也長不到正常的長度。不僅如此，隨著實驗的繼續，這些葉子最后還變黃死掉了。然而，同一植株上未被接觸和測量的其它葉子卻長得很好。

這個實驗啟發了科學家，原來植物和動物一樣是有觸覺的，其中大家耳熟能詳的含羞草就是典型代表。

當植物的細胞受到機械刺激，無論是觸摸，搖曳，還是澆水，都會引發植物細胞內外的離子條件的改變，從而引發電信號。隨后，這些電信號就會在植物細胞之間進行傳遞，并在包含鉀、鈣在內的離子通道、鈣調蛋白以及其他植物組分的協調活動中發揮作用。

在植物細胞中，鈣有助于保持細胞的膨脹，還是植物細胞壁的成分。與此相對應的是，鈣在人體細胞中也必不可少，是人類神經元之間傳遞電信號的重要媒介。人體的肌肉收縮也離不開鈣。

所以，小草青青，足下留情。當你踩踏小草時，它們是真的能夠感覺到，并被傷害的。

植物能感知重力？

達爾文曾經做過很多實驗來尋找根部為什么總是向下生長，而莖部卻總是向上生長。原來在植物的根尖和莖部的內皮層組織中，有一種特殊的植物細胞團，用來感知重力。

通過對根冠的研究，研究者用顯微鏡看到了其驚人的細胞內結構。其中央區域的細胞內含有叫作“平衡石”的致密球狀結構。科學家猜測平衡石正是植物內部的重力感應器。

這就好像人類耳朵中的耳石，平衡石比細胞的其它成分要重，因此落在根冠細胞的底部，當植物被放倒時，平衡石的位置發生改變，并對重力做出反應。因此，植物就可以分清上下，不會發生樹根往地面生長的錯誤。

植物的記憶

植物也是有記憶的，但是不同于人類的記憶。托爾文對人類的記憶定義了三個層次，最低層次是程序記憶，第二個層次是語義記憶，第三個層次是情景記憶。而程序記憶也就是對如何行動的記憶，是依賴于感知外部刺激的能力，在這個層面，所有的植物和簡單的動物都具備這種能力。

比如卷須的纏卷、捕蠅草的閉合、以及擬南芥記住環境脅迫的行為，全部包括三個過程：形成事件記憶、把記憶保留一段時間、提取記憶。

植物記憶涉及到的很多機制在人類記憶中也有涉及，包括表觀遺傳和電化學梯度。大多數人都知道腦是記憶器官，而電化學梯度正是人腦神經連接不可或缺的條件。最近幾年中，植物科學家發現，不僅植物細胞會憑借電流來傳遞信息，植物本身也含有在人類和其他動物體內作為神經受體的蛋白質。

谷氨酸受體就是一個很好的例子。人腦中的谷氨酸受體對于神經通訊、記憶形成和學習都發揮著重要作用，很多有神經活性的藥物都以谷氨酸受體為作用靶點。而這一與記憶息息相關的物質，在植物中也發現了。

紐約大學的科學家發現植物也有谷氨酸受體，擬南芥（一種草）對能改變谷氨酸受體活性的藥物敏感。要知道，這種藥物可用于治療人類神經性疾病。這也再次證明了，人腦的運作和植物生理之間的相似性，要比我們想象的還要大得多。

隨著分子生物學、基因學的不斷發展，人類才剛剛開始正確地認知植物真正的生命形態。了解的越多，越驚嘆于我們對植物的無知。

未來，如果我們發現植物真的能夠感知到這個世界，或者植物也能夠思考。那我們人類的生活將會被改變，我們跟植物的關系也會徹底地被顛覆……

文章來源：微信公眾號“漫科普”(ID：mankepu2015)

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發表于 2016-01-11 00:00
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