1. 首頁 > 云知道 > >

植物也“嘮嗑” 它們都聊些什么？

植物聊天


植物也“嘮嗑” 它們都聊些什么？


遇到家族親屬 ， 會親切地打個招呼 ， 還會協調關系避免“窩里斗”；遇到競爭對手 ， 則迅速地發出威脅警告 ， 并釋放毒素抑制對方生長 。
這是人還是某種動物？都不是！能做出這些反應的是那些我們平時看上去仿佛很安靜的植物 。 在看不見的地下 ， 植物的世界遠比我們想象中熱鬧 。
最近 ， 一項由中、德、英3國學者共同參與的最新研究發現 ， 相鄰植物可以通過根部釋放的化學物質互相“對話” 。 這種由化學物質主導的“交流” ， 可以改變植物生長的微環境 ， 調節養分供給 ， 甚至影響產量 。
從根部釋放化學物質進行“交流”
領導這一研究的中國科學院南京土壤研究所研究員孫波介紹 ， 植物根系從土壤中汲取生長所需的養分 ， 同時也釋放化學物質 。 這些化學物質改變了原本土壤里的水、氣、生物等微環境 ， 這些改變很可能對周圍其他植物也造成影響 。 此次 ， 科研團隊選取了中國南方耕地經常相鄰種植的花生和木薯 ， 來具體研究植物間的化學信號怎樣相互影響 。
研究發現 ， 木薯能從根部向土壤中釋放出一系列液態和氣態的氰化物 ， 而附近的花生接收到這種信號后 ， 能夠釋放相應的氣態分子乙烯 ， 在乙烯影響下 ， 花生植株會主動縮減地面植株的繁茂程度 ， 優先保證果實的養分供給 。 同時 ， 乙烯還能作為“召集信號” ， 聚集土壤中的有益微生物到花生根部 ， 提高氮、磷等有效養分的吸收率 ， 以進一步提高花生果實的飽滿程度和產量 。
“這項研究告訴我們 ， 植物根部釋放的化學物質 ， 或許是不同植物間‘交流對話’的關鍵 。 ”孫波說 。
其實除了釋放化學物質外 ， 研究者還發現 ， 植物可以通過物理信號包括電信號、聲波信號等進行交流 。
西澳大利亞大學的生物學家莫妮卡·加利亞諾博士曾經做過一次實驗 ， 將羅勒栽植到胡椒附近 ， 胡椒的長勢就會變得更好 ， 即便用一層塑料布把二者隔開 ， 胡椒依然能保持這種變化 。 經過反復實驗后研究人員認為 ， 這是植物細胞內納米力學水平的聲信號在發揮著作用 。 來自英國布里斯托大學的研究人員還曾證實 ， 花朵能夠發出微弱的電信號 ， 表示已經有蜜蜂來采過蜜了 。
【植物也“嘮嗑” 它們都聊些什么？】不同植物之間的交流 ， 甚至可以在第三方的幫助下進行 ， 而這位被科學家識破身份的“送信使者” ， 就是我們熟知的菟絲子 。 菟絲子這種寄生植物 ， 會纏繞在植物的莖上 ， 從接觸宿主的部位伸出尖刺 ， 戳入宿主直達韌皮部 。 中國科學院昆明植物研究所的一項研究證實 ， 它不僅外形酷似“電話線” ， 在不同宿主間也能起到“通信渠道”的作用 。 當昆蟲侵害一個宿主的時候 ， 這個宿主能產生一個抗蟲信號 ， 喚醒自身的防御機制 ， 通過菟絲子這個渠道 ， 這個抗蟲信號能夠被傳輸到其他的宿主植物 ， 令這些植物提起戒備 ， 開始增強抗蟲能力 。
通過“口令”決定是戰是和
除了進行“交流”之外 ， 植物還能通過感知“鄰居”的“信息”來決定是否要對其發起攻擊 。
植物在什么情況下會對臨近植物“出手”呢？為了弄明白這個問題 ， 中國農業大學資源與環境學院教授孔垂華帶領團隊用了7年時間 ， 從植物的根系入手進行研究 ， 最終揭開了這層神秘面紗 。
他們把小麥種植在營養液里 ， 并通過樹脂收集液體中的各種化學物質 ， 再一一進行分析 。 通過這種方法對小麥根系分泌物進行活性追蹤分離 ， 孔垂華團隊得到了4個已知化合物 ， 分別為茉莉酸、水楊酸、黑麥草內酯以及木犀草素 。 同時 ， 他們選取了自然界中常出現在小麥附近的大狼杷草、野燕麥、節節草等100種伴生植物 ， 然后分別對它們的根部、根系分泌物和根際土進行了分析 。 通過研究發現 ， 這些植物根部、根系分泌物和根際土壤中都含有小麥根系分泌物中所含的前3種物質 ， 其中特別是黑麥草內酯和茉莉酸 ， 在較低濃度下就能極大程度地誘導小麥根系化感物質DIMBOA濃度的升高 。 而DIMBOA這種物質在小麥抗菌、抗蟲和防御雜草等方面都具有重要作用 。

推薦閱讀