撰文 | Skin

審校 | 阿嫺
你有沒有想過一個問題:植物到底有多聰明啊?
向日葵能感知光照,含羞草可以感知觸摸的刺激。但這株植物也許會讓你刷新認知,因爲它居然可以聽音樂,並且隨着它翩翩起舞當音樂響起時,我們可以看到它細長的葉片開始規律地轉圈,還富有節奏感。甚至在音調變高時,這種植物的舞姿也會隨之變化。

很會跳舞的草。|圖源網絡

這種植物屆的“舞王”名字就叫做舞草Codariocalyx motorius),分佈在我國的雲南、福建等地,因爲會跳舞而聞名。它不僅有着不少古老的傳說,還被達爾文詳細記載進了《植物運動的力量》這本書裏。

既然是“舞王”,那對舞臺還是有要求的。根據記載,在溫度達到22攝氏度以上時,然後在光照比較充足的情況下,這種植物就會聞聲而動:葉片左右擺動,互相旋轉。在音樂下還會動得更加有節奏。

有節奏感的舞動葉片。|Giphy


不過到了今天,它爲什麼會跳舞還是個謎。要知道,想要讓樹葉快速移動,植物需要消耗的大量的能量。爲了能夠舞動,舞草的每一片葉子上都會配備一個“鉸鏈”,鉸鏈會克服葉片本身的重量並且移動它。
如果不是基於什麼特殊的生存目的,植物爲什麼要學跳舞呢?爲此,植物學家提出了幾種猜測來解釋舞草的行爲。

到底爲什麼要跳舞呢?|Giphy


有人說,這可能是一種防禦機制。一株植物會跳舞,在自然界可能是個狠角色,昆蟲看到之後應該也不太敢惹。還有人說這種植物跳起舞來就像是蝴蝶,可以避免蝴蝶在它的葉子上產卵。
另外,舞草只能在有光照的情況下跳舞。所以有人就說這也許是想儘可能多地吸收太陽的能量。也許舞草的擺動也是受到了光照的刺激。因爲在夜晚時,舞草所有的葉子都會垂下來,但白天又支棱起來了。

舞草白天的葉子和晚上的葉子對比。|Wiki


在舞草會跳舞的小葉片根部,其實有着對光照敏感的海綿體組織。當陽光照射並溫度上升,植物體內水分加速蒸發,海綿體膨脹後就會讓葉片舞動起來。而夜晚海綿體收縮,葉子就會垂下來。研究就發現,當氣溫上升到30攝氏度左右的時候,舞草的舞動幅度就會更大,跳的舞也更活躍。
而舞草最令人驚訝的,莫過於它可以“聽音樂”的能力了。然而,這並不能意味着植物真的有“耳朵”來聽聲音,植物學家認爲,這些植物其實是通過葉子來接收聲音震動的。而還有研究似乎表明,舞草還可以“學習”。在聽到多次重複的音樂後,舞草似乎會改進它的舞蹈,跳得越來越好。
回到開頭的那個問題,植物聰明嗎?很難給出答案。正如舞草一樣,它有着奇特的行爲,看起來就像是有聰明的大腦。但事實並非如此。
植物學家Stefano Mancuso說,植物並沒有大腦,但有智慧。也許它們不能說是“聰明”的,但它們卻有着另一種感知世界的方式,研究植物感官的生物學家Daniel Chamovitz就提到,植物沒有眼卻能看,沒有鼻子卻有嗅覺,沒有耳朵卻能感受聲音。

含羞草就能感知機械刺激。|Wiki


除了舞草能感知聲音以外,還有研究發現,玉米根傾向於向頻率約爲 200 Hz 的聲源生長。而有些植物能感知到地下水管裏水流的聲音,並且向水流移動。
而像菟絲子(Cuscuta pentagona Engelm .) 則對番茄的味道又着特殊的偏好,它們可以感知西紅柿氣味的物品。這意味着它們體內可能有一些複雜的“嗅覺”傳感器。
我們熟知的含羞草則會在觸摸時摺疊葉片。捕蠅草會在捕捉到昆蟲時迅速閉合葉片,這種機械刺激會讓植物體內產生動作電位,最後轉換爲彈性勢能後會關閉它的“小門”,捕食昆蟲。

捕蠅草捕捉昆蟲的速度非常快!|Giphy


許多植物的根尖都是重要的感覺器官,它們可以感受到環境中的光照、水分、空氣、營養和水……這些植物究竟是如何感覺的?又是如何支配身體發生變化?這些問題還存在着祕密,正等待着我們揭開。

植物的神奇程度也不亞於動物世界。|Giphy


封面來源:Wiki
參考資料:

[1] Lev-Yadun S. The enigmatic fast leaflet rotation inDesmodium motorium. Butterfly mimicry for defense? Plant Signal Behav 2013;8:e24473.

[2] Gagliano M. Green symphonies: a call for studies on acoustic communication in plants. Behav Ecol 2013;24:789-96.

[3]https://www.arkopharma.com/en-SG/sensory-nature-plants

[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Rapid_plant_movement

[5] Poppinga, Simon, et al. "Fastest predators in the plant kingdom: functional morphology and biomechanics of suction traps found in the largest genus of carnivorous plants."AoB Plants 8 (2016)

來源:把科學帶回家

責編:咕嚕

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