“眼觀六路,耳聽八方?!薄覀兂S眠@句話來形容一個人感官靈敏,洞察力極強。實際上真正能做到這一點的人很少,不過大家由此也能感受到聽覺的重要性。在上期“植物有智慧”中,我們討論了有關(guān)植物視覺的事情,自然會讓人聯(lián)想到,這些綠色生命究竟有沒有聽覺呢?
很長時間以來,有很多人都想證明音樂或者聲音是否會對植物產(chǎn)生影響:有人朝著西紅柿按喇叭,結(jié)果,結(jié)出的西紅柿又大又甜;有人給種子聽鋼琴家莫扎特的音樂,結(jié)果種子發(fā)芽率大大提升……難道植物真的能聽懂音樂,保持愉悅的好心情?趕快跟著植物人史軍叔叔去找答案吧!
聲音的小秘密
要說清楚植物能不能聽懂莫扎特的曲子,還得從我們?nèi)祟愂煜さ穆曇艉吐犛X說起。
所謂聲音就是由于物體震動產(chǎn)生的一種特殊的波——也叫聲波。我們撥動琴弦的時候,琴弦在震動;用鼓槌敲擊鼓面的時候,鼓面在震動;用筷子敲玻璃杯的時候,玻璃杯在震動。 之后,我們才聽到了聲音。
物體因震動產(chǎn)生聲波,聲波再通過空氣、固體或液體等介質(zhì)傳播到人或動物的聽覺器官。就好比我們在房間里,能聽到樓上鄰居用電鉆在墻上鉆孔的聲音,就是墻壁因震動發(fā)出聲波,聲波再帶動墻壁周圍的空氣傳播到我們耳朵里的。當然,我們更熟悉的聲音都是靠空氣來傳播的,不管是汽車的喇叭聲、同學的讀書聲、喵星人和汪星人的討巧賣萌聲,都是由空氣這位二傳手傳播到我們耳朵里的。
聲音對于動物來說有著重要的意義,樹杈被折斷的聲音,物體掃過草叢的聲音都可能意味著危險的猛獸即將出現(xiàn)。這就是大多數(shù)動物都有敏銳聽覺的原因。說到底,聲音的本質(zhì)就是震動,而聽覺的本質(zhì)就是捕捉這種震動。那么在這一點上,動物和植物一樣嗎?
植物真的能聽見莫扎特?
我們能聽見聲音依靠的是……
這個我知道,包括人在內(nèi)的哺乳動物都有一套完備的接收聲音的系統(tǒng) ,包括接收聲音的鼓膜,傳遞震動的聽小骨,以及在耳蝸中感受震動的聽細胞。正是這套復雜的聽覺系統(tǒng),才保證人類能感知到聲音。
植物并不想要聽覺器官
但是在植物身上,我們并沒有找到相應的聽覺器官,哪怕是專門接收聲音的組織——葉片上沒有,樹干上沒有,花朵上就更沒有了。這大概是因為植物對聲音的感知并沒有那么迫切。
作為自然界的初級生產(chǎn)者,植物舍棄了會動會跑的能力,減少了大量能量的消耗。它們選擇了“兵來將擋,水來土掩”的策略。要么是準備了大量的枝葉,讓動物吃個夠;要么是準備了各種毒藥,讓動物無處下嘴。這樣一來,除了臺風、地震、泥石流這些天災,幾乎沒有什么能威脅植物的生存。所以,聽到聲音對植物來說,就成了可有可無的能力。與其長出一雙敏銳的耳朵,還不如多生產(chǎn)一些種子去霸占更多的地盤。
植物并不是聾子
植物不能聽見莫扎特,那么植物就真的是聾子嗎?
我們可以換一種方式思考,不妨把聲音當作一種震動現(xiàn)象,就會得到完全不同的答案。
有些植物在特定的時候也需要用特別的聲音來對暗號,比如在傳播花粉的時候。
有些花朵(比如茄子的花)為了防止有的昆蟲不勞而獲,就給自己的花朵設置了特殊的機關(guān)——把花粉關(guān)在花藥里,只有在蜜蜂以特定的頻率震動的時候,里面的花粉才會噴涌而出。這倒有點像現(xiàn)在流行的聲紋鎖,只有說話聲一模一樣,才可以打開密室的大門。
植物需要靠蜜蜂搬運花粉,而這些小動物也在這個過程中得到了好處,雙方就是一種互惠互利的關(guān)系。
如果你覺得茄子花憑震動給蜜蜂“開倉放糧”算不上聽覺的話,那跳舞草絕對算得上是一種對聲波有感知的植物。跳舞草對聲音的喜好表現(xiàn)在它們的“舞姿”上。隨著一曲輕柔的《月光下的鳳尾竹》,葉柄基部的兩片小葉時而合攏,時而分離,輕柔地擺動。但如果你在旁邊大吵大叫,任憑聲音多大,跳舞草也無動于衷??磥恚参镞€真能分辨出莫扎特柔美的小夜曲和沒有規(guī)律的噪聲。跳舞草的運動機理一直是個謎,它們是怎樣分辨出動聽的樂音和嘈雜的吵鬧聲的,有待人們?nèi)ヌ綄ぁ?/p>
聲波能操控植物基因?
至于聲音能不能刺激植物生長,人類一直沒有找到確鑿的證據(jù)。但仍有一些研究人員堅持認為對著西紅柿之類的植物狂按喇叭,可以提高它們的產(chǎn)量。
科學家試圖以多種理論解釋這種現(xiàn)象——有的認為,震動可以促使細胞快速分裂;有的認為聲波可以刺激細胞核的活性,可惜都沒有明確的實驗來證明。直到2008年,韓國科學家發(fā)現(xiàn)聲波會影響水稻的兩個關(guān)鍵基因——rbcS基因和Ald基因。聲波是操控這兩個基因的開關(guān),會影響水稻產(chǎn)量。前者關(guān)系到水稻吸收二氧化碳的能力,而后者則掌控著水稻種子內(nèi)部蔗糖和淀粉的合成工作。水稻籽粒的輕重都要看它們的臉色行事呢。
植物不光能聽得見聲音,還對音調(diào)有喜好。比如,上面介紹的兩種水稻基因,只對頻率為125赫茲的聲音刺激產(chǎn)生反應,對于50赫茲的聲音就會充耳不聞。看來,這兩種基因還是高音唱腔的愛好者呢!看到這兒,植物有沒有聽覺,似乎已經(jīng)有了答案。但是,事情并沒有這么簡單。水稻的研究并沒有更深入的報道,其他植物對聲音的反應也鮮有報道。植物究竟能不能聽見聲音,仍然是個謎。
話說回來,生物的所有結(jié)構(gòu)和行為都是適應環(huán)境的結(jié)果,否則早就被掃進了進化的垃圾堆??墒?,如果聲音對植物本身就不重要,那植物為啥要制造這些多余的部件呢?這個謎題還有待同學們?nèi)ヌ剿骱徒獯?,這也許會成為大家重新認識植物的契機。