自從史軍叔叔開(kāi)講植物智慧,精靈豆就迷上了植物學(xué)。聽(tīng)說(shuō)小草們被蟲(chóng)啃食時(shí),會(huì)散發(fā)出特殊的氣味請(qǐng)來(lái)救兵;金合歡樹(shù)被動(dòng)物啃咬,也會(huì)散發(fā)出特殊的氣味警告同類(lèi)危險(xiǎn)的到來(lái)……是不是植物也能聞到味兒?為此,精靈豆大膽地提出設(shè)想:大豆能聞到香水味,并開(kāi)始了上圖里的親身實(shí)驗(yàn)。
這不就是在研究植物嗅覺(jué)嗎?科學(xué)家定義嗅覺(jué)為一種能力,一種“通過(guò)嗅神經(jīng)受到的刺激而感知?dú)馕痘蚍枷恪钡哪芰ΑH祟?lèi)或動(dòng)物通過(guò)嗅覺(jué),能尋找自己的親人,或者辨別腐敗的食物,甚至躲避危險(xiǎn)和麻煩。
可大家都知道,植物并沒(méi)有神經(jīng)細(xì)胞,那它們能不能感受到氣味,嗅到春天,聞到麻煩呢?跟著史軍叔叔一起去探個(gè)明白!
認(rèn)識(shí)植物嗅覺(jué),從那盞煤氣燈開(kāi)始……
仔細(xì)端詳一棵植物,無(wú)論如何也看不出上面有哪個(gè)部位、哪個(gè)器官與嗅覺(jué)相關(guān)。但是,我想告訴可可豆們的是,植物身體的每個(gè)部位,從莖葉到花朵都有敏銳的嗅覺(jué),并且正是依靠這種敏銳的對(duì)外界氣體分子的感知能力,植物才能精準(zhǔn)地掌控自己的生長(zhǎng)和生活狀態(tài),適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境,以及四季的輪回。說(shuō)到人類(lèi)認(rèn)識(shí)植物的嗅覺(jué),就繞不開(kāi)那盞煤氣燈。
這個(gè)我知道。那是1864年,正是西方的工業(yè)大革命時(shí)期,美國(guó)人正享受著發(fā)明帶來(lái)的便利,煤氣燈就是其中之一:它讓夜晚的街道亮如白晝,方便了人們的夜間活動(dòng)??刹痪弥螅?xì)心的人發(fā)現(xiàn)一件奇怪的事情,靠近煤氣燈的樹(shù)木總會(huì)提前落葉。經(jīng)過(guò)仔細(xì)調(diào)研分析才發(fā)現(xiàn),這并非一起樹(shù)木煤氣中毒事件。
早在秦漢,我國(guó)人民就發(fā)現(xiàn)用煙熏可以讓果實(shí)快速成熟。這實(shí)際上就是乙烯的功勞。在植物體內(nèi)。乙烯的出現(xiàn)意味著植物開(kāi)始走向衰老。“秋風(fēng)卷黃葉”的景象,正是因?yàn)橐蚁┑淖饔米屓~片內(nèi)部諸多蛋白的合成減少,使葉片褪去綠色,穿上黃衣,同時(shí)還讓葉柄基部細(xì)胞松散而易折斷掉落。
除了讓樹(shù)葉脫落,乙烯也像是果實(shí)成熟的號(hào)角,當(dāng)青澀的果實(shí)聞到乙烯的氣味,就會(huì)褪去綠色的外套,變成顏色誘人、氣味芬芳的美味果實(shí)。乙烯的這一特性自然不會(huì)被人類(lèi)放過(guò)。很多像香蕉一樣的水果,如果等到完全成熟再采摘運(yùn)往外地則會(huì)半路腐壞。于是,人們將未完全成熟的香蕉采摘下來(lái),運(yùn)到目的地之后,再用能夠產(chǎn)生乙烯的物質(zhì)(例如乙烯利)進(jìn)行處理,香蕉就會(huì)變得香甜可口。
風(fēng)中飄蕩的危險(xiǎn)信號(hào)
在植物的鼻子中,同樣的氣味還有可能是危險(xiǎn)的信號(hào)。先來(lái)聽(tīng)一個(gè)故事——在非洲一國(guó)家公園曾經(jīng)發(fā)生過(guò)一起羚羊神秘死亡事件。公園的管理人員為了方便管理,就把一些羚羊關(guān)在一個(gè)圍欄之中,沒(méi)過(guò)多久,圍欄中的羚羊陸續(xù)離奇死去,管理員沒(méi)有發(fā)現(xiàn)它們被襲擊的痕跡,也沒(méi)有它們進(jìn)食有毒植物的線索??茖W(xué)家通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),那些羚羊都因中毒致死,而要了羚羊命的,就是它們的日??诩Z——金合歡樹(shù)葉。
羚羊的口糧為什么會(huì)變成毒藥呢?
當(dāng)羚羊啃食第一棵金合歡樹(shù)時(shí),金合歡樹(shù)葉還是安全食品。不過(guò),在羚羊咀嚼葉片時(shí),金合歡樹(shù)葉釋放出來(lái)的乙烯,會(huì)像烽火臺(tái)上點(diǎn)燃的狼煙一樣,將警報(bào)迅速傳遞給其他金合歡樹(shù)。接到警報(bào)的金合歡樹(shù)會(huì)迅速在葉片中準(zhǔn)備化學(xué)武器——單寧酸,如果羚羊膽敢繼續(xù)侵犯,輕則消化不良,重則危及性命。通常在野外,羚羊會(huì)識(shí)趣地在一個(gè)區(qū)域些許進(jìn)餐,然后再去乙烯“烽火”沒(méi)有傳到的地方覓食。但是,因?yàn)橛袊鷻诘淖韪?,羚羊只能在狹小的區(qū)域內(nèi)進(jìn)餐,為了填飽肚子,也就顧不得金合歡樹(shù)葉中急劇上升的有毒物質(zhì)了。
所以在野外啃食金合歡樹(shù)葉的羚羊或長(zhǎng)頸鹿會(huì)吃得很歡嘍。
用氣味搬救兵
除了發(fā)危險(xiǎn)信號(hào)與同類(lèi)交流,植物還會(huì)用“氣味語(yǔ)言”與動(dòng)物溝通。就說(shuō)剛剛修剪過(guò)的草坪散發(fā)出來(lái)的青草氣味吧,實(shí)際上就是小草釋放的求救信號(hào)。一旦被動(dòng)物啃食或遭遇機(jī)械損傷,植物就會(huì)釋放出這種主要由己醛等組成的混合物質(zhì)。這種氣味也深得愛(ài)吃青蟲(chóng)的胡蜂的喜愛(ài),因?yàn)樗鼈冎乐灰樦@樣的氣味追蹤,一定能發(fā)現(xiàn)肥肥胖胖的葉片殺手——青蟲(chóng)。天哪,青蟲(chóng)根本不知道小草在給胡蜂傳暗號(hào)呢!
是的,青草散發(fā)的氣味,不僅要告訴我們春天來(lái)了,更重要的是請(qǐng)胡蜂來(lái)享用大餐。最近的研究表明,卷心菜甚至可以根據(jù)蟲(chóng)卵的數(shù)量來(lái)調(diào)節(jié)釋放的“求救信號(hào)”的強(qiáng)度,以吸引足夠多的胡蜂來(lái)清理葉片上的青蟲(chóng)。除了胡蜂,那些專(zhuān)門(mén)在蟲(chóng)卵上產(chǎn)卵的寄生蜂也如約而至,它們將卵產(chǎn)在害蟲(chóng)的卵或者青蟲(chóng)身上。寄生蜂的幼蟲(chóng)一孵化出來(lái),就有青蟲(chóng)“大餐”享用。
寄生蜂在繁殖后代的同時(shí)還幫卷心菜消滅了敵人,真是一舉兩得。
聞香尋食
植物都有各自的氣味吧?沒(méi)錯(cuò),除了上面講到的通用信號(hào)之外,每種植物還有自己特殊的氣味,比如檸檬中的檸檬醛,香蕉中的乙酸異戊酯,蘋(píng)果中的異戊酸異戊酯,以及番茄中的紫羅蘭酮等等。這樣我們才能更高效地分辨出形形色色的植物,也能更準(zhǔn)確地識(shí)別出美味的食物。
我最喜歡呆香味兒。不好意思,流口水啦!
不只是人類(lèi)可以依靠氣味尋找食物,有些植物也具有“聞味找食”的本領(lǐng)。菟(tù)絲子是一種寄生植物,雖然身為植物,但是它們并沒(méi)有可以進(jìn)行光合作用的葉片,甚至連葉綠素都沒(méi)有。這些寄生植物必須尋找到合適的食物——那些依靠光合作用而生的寄主植物。
它們可以算是植物界的吸血蝙蝠吧!
菟絲子不僅有侵襲其他植物的“獠牙利齒”,還能嗅到那些寄主植物的位置。就拿五角菟絲子來(lái)說(shuō),這些邪惡的家伙更喜歡去番茄藤上興風(fēng)作浪,而對(duì)小麥提不起興趣。在科學(xué)家的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),五角菟絲子的這種特異性選擇正是基于小麥和番茄的不同氣味。有意思的是,番茄和小麥都能釋放出菟絲子喜歡的β-月桂烯,但是為什么小麥不受待見(jiàn)呢?
那是因?yàn)椋←溤谧约旱捏w味中還添加了一種特別的物質(zhì),這種物質(zhì)所釋放的氣味令菟絲子非常厭惡。正如我們夏天在身上涂抹的驅(qū)蚊花露水能驅(qū)蚊一樣,菟絲子在聞到前面提到的那種物質(zhì)后,自然就會(huì)扭頭離開(kāi)小麥。
小麥算是利用氣味自保吧!
植物的嗅覺(jué)世界真是令人驚嘆,遠(yuǎn)比我們之前想象的要豐富得多,也許就在你看這篇文章的時(shí)候,身邊的植物正在談?wù)撃闵砩系南阄秲耗亍?