沈夢(mèng)溪

植物也有社會(huì)性嗎

誰(shuí)家沒(méi)養(yǎng)著幾盆植物呢

這年頭，幾乎每個(gè)人都會(huì)在家里養(yǎng)上幾盆植物。有的人想要的只是給家里添加一點(diǎn)綠意，有的人卻是因?yàn)橄矚g在閑暇的時(shí)候擺弄一下植物，靜靜觀賞而已。但是，你有沒(méi)有想到過(guò)，植物很可能也是有感知的，每當(dāng)你凝視它們的時(shí)候，它們也在“凝視”著你？

近年來(lái)，越來(lái)越多的證據(jù)表明，植物們?cè)诤芏嗲闆r下表現(xiàn)得與動(dòng)物很相似：為了生存而相互搏殺、能夠感受環(huán)境變化而迅速改變自身做出適應(yīng)、能夠識(shí)別出自己的親屬與敵人，有一些群居生長(zhǎng)的植物甚至表現(xiàn)出了類似螞蟻一般的社會(huì)性。

科學(xué)家們從上個(gè)世紀(jì)70年代就開(kāi)始研究植物的這些能力，最早的時(shí)候他們發(fā)現(xiàn)某些植物能夠分泌各種有毒物質(zhì)，通過(guò)雨水淋濾等作用釋放到土壤中，從而毒死周圍的其他種類植物，比如云杉能夠釋放水楊酸，水楊酸被雨水帶到林下土壤中，從而抑制了云杉根系附近灌木的生長(zhǎng)。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，科學(xué)家們開(kāi)始發(fā)現(xiàn)植物還能對(duì)動(dòng)物的侵害產(chǎn)生反應(yīng)，并將這一信息告知同伴。比如大名鼎鼎的尼古丁，這是煙草用來(lái)防御昆蟲(chóng)傷害所分泌出來(lái)的物質(zhì)，是一種強(qiáng)致命的毒物，能夠毒殺大部分昆蟲(chóng);還有就是單寧等化學(xué)物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠讓植物本身口感變差，讓動(dòng)物無(wú)法下口。而且更有趣的是，一旦某一株植物受傷，其周邊的其他植物也都會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，比如體內(nèi)某些毒素成分含量增加等。

煙草合成尼古丁的目的其實(shí)是防止被動(dòng)物啃食

不止如此，有的植物甚至能夠快速識(shí)別自己的敵人與親屬。比如菟絲子，它是一種寄生植物，它們喜歡寄生在番茄苗身上，科學(xué)家們?cè)鲞^(guò)實(shí)驗(yàn)，將菟絲子放在番茄苗和小麥苗中間，菟絲子在緩慢搖擺之后就會(huì)快速選擇攀附到番茄苗身上——顯然這是因?yàn)樗鼈凅w內(nèi)有某種感知器官，能夠嗅探到番茄苗的存在;而另外一種情況就是，植物們會(huì)識(shí)別自己的親屬，對(duì)自己的親屬予以照顧，所有植物在土壤中都會(huì)大肆擴(kuò)張自己的根系從而吸收營(yíng)養(yǎng)，即使是同種植物之間這種競(jìng)爭(zhēng)也都非常激烈，但是一旦識(shí)別到隔壁是自己的親屬，植物的根系擴(kuò)張就會(huì)放緩，因此相比之下，生長(zhǎng)在一起的親屬植物的根系就會(huì)遠(yuǎn)比非親屬植物的小，目前科學(xué)家們?cè)谛←?、水稻、玉米等多種植物之間都發(fā)現(xiàn)了這種親屬識(shí)別的現(xiàn)象。

可能每一個(gè)看過(guò)螞蟻相關(guān)紀(jì)錄片的人都會(huì)對(duì)它們印象深刻，每一群螞蟻就像是一個(gè)小社會(huì)一樣，在地下構(gòu)建出一個(gè)個(gè)微型王國(guó)。它們?cè)诜N群中有明確的職業(yè)劃分：負(fù)責(zé)繁殖后代的蟻后、負(fù)責(zé)與蟻后交配的雄蟻、負(fù)責(zé)保衛(wèi)和照料工作的兵蟻和工蟻。

切葉蟻七種不同階級(jí)的工蟻（左）和蟻后的兩種形態(tài)（右側(cè)）

在由這些螞蟻構(gòu)成的螞蟻王國(guó)中，不同種類的螞蟻各司其職，有些種類的螞蟻甚至還“開(kāi)發(fā)”出了類似于放牧、播種或者是耕作的習(xí)性。比如有些螞蟻會(huì)放牧蚜蟲(chóng)，蟻群將蚜蟲(chóng)驅(qū)趕到葉片背部食物充足的地方集中看管，并為蚜蟲(chóng)驅(qū)逐天敵，等到蚜蟲(chóng)吃飽喝足后，就會(huì)分泌蜜露，此時(shí)螞蟻就會(huì)用觸角戳蚜蟲(chóng)來(lái)擠出這些蜜露，就好像人類擠牛奶一樣;還有些切葉蟻則會(huì)切下葉片放置到蟻巢的陰暗潮濕處，將它們作為真菌的培養(yǎng)皿，從而收獲真菌。

科學(xué)家們將類似于螞蟻這種群體中有明確分工、有多個(gè)世代，并且某些個(gè)體會(huì)照顧其他幼年個(gè)體的現(xiàn)象稱為真社會(huì)性。真社會(huì)性生物生來(lái)就有固定的職業(yè)分工，它們無(wú)私無(wú)畏，工作效率極高。

二歧鹿角蕨的真社會(huì)性

在以往，人們認(rèn)為真社會(huì)性生物只可能出現(xiàn)在動(dòng)物中。但是最近的發(fā)現(xiàn)越來(lái)越動(dòng)搖人們的這個(gè)觀點(diǎn)了——可能還有一些植物也出現(xiàn)了這種神奇的真社會(huì)性。

如果我們經(jīng)常鉆小樹(shù)林的話，那么可能會(huì)有幸見(jiàn)到一些可愛(ài)的植物，它們突兀地長(zhǎng)在活著的樹(shù)干上，把樹(shù)干裝點(diǎn)得綠意盎然的，這些植物被稱為附生植物，大多是蕨類，在潮濕的南方尤為多見(jiàn)。今天的主角就是這么一種附生植物——二歧鹿角蕨。

這種植物原產(chǎn)于澳大利亞，但是現(xiàn)在在中國(guó)也被人們大量栽培用作園藝觀賞，被栽培的時(shí)候它可能是孤零零一棵長(zhǎng)在土中，不過(guò)要是在它的澳大利亞老家，它會(huì)一大團(tuán)一大團(tuán)地附著在樹(shù)干上，最多可能會(huì)在一根樹(shù)干上長(zhǎng)數(shù)百棵，它們的根莖部位膨大，枝葉向四面八方生長(zhǎng)開(kāi)，看上去好像是一個(gè)超大號(hào)馬蜂窩長(zhǎng)了許多葉子一樣。

二歧鹿角蕨

最近有科學(xué)家在澳大利亞外海600公里的一座海外孤島豪勛爵島調(diào)查這些二歧鹿角蕨的時(shí)候，對(duì)這些叢生的二歧鹿角蕨進(jìn)行了專門研究。研究發(fā)現(xiàn)，這些二歧鹿角蕨膨大的根部實(shí)際上是一個(gè)公共資源庫(kù)，在這里儲(chǔ)存著水分和養(yǎng)料，任何個(gè)體都可以從這個(gè)資源庫(kù)中汲取這些養(yǎng)分。由于這些植物附生在樹(shù)干之上，既沒(méi)有土壤，也沒(méi)有水分，因此它們共同伸展了自己的根部交織在一起。鹿角蕨在靠近根部的地方會(huì)生長(zhǎng)一些葉片狀的組織，成熟后就會(huì)立即死亡，卻不會(huì)掉落，而是與這些根系生長(zhǎng)在一起，永久保留下來(lái)，當(dāng)植物不斷生長(zhǎng)，它們的根部也就不斷與葉片狀組織交織在一起不斷膨大，從而成為一個(gè)可以存儲(chǔ)水分和有機(jī)質(zhì)的巨大的巢狀存儲(chǔ)庫(kù)。

更有意思的是，在巢狀存儲(chǔ)庫(kù)上方的植物葉片會(huì)生長(zhǎng)成長(zhǎng)橢圓形的大葉片，多個(gè)葉片組合起來(lái)就好像一個(gè)喇叭口一樣，能夠?qū)⒂晁畢R集到巢狀存儲(chǔ)庫(kù)的中央，而生長(zhǎng)在巢狀存儲(chǔ)庫(kù)下方貼近存儲(chǔ)庫(kù)的植物，其葉片則會(huì)生長(zhǎng)成為圓形、海綿狀的，這可能是用來(lái)堵住存儲(chǔ)庫(kù)的底部，防止水分向下滲漏。而且，越靠下端的植株，其生殖能力越弱，甚至壓根沒(méi)有生殖能力，越往上的植株生殖能力越強(qiáng)——事實(shí)上，像這種植物團(tuán)中，可能會(huì)有40%左右的植物完全沒(méi)有生殖能力。這就意味著其中的一部分植物放棄了生殖能力，專心致志為整個(gè)團(tuán)體謀利益，這是不是有點(diǎn)類似于蟻群中的工蟻呢？此外，在這些植物中，其新繁殖出來(lái)的下一代幼體往往會(huì)生長(zhǎng)在存儲(chǔ)庫(kù)的中央地帶，那里營(yíng)養(yǎng)豐富，更容易生長(zhǎng)。

如果考慮到在前文所提到的植物會(huì)通過(guò)某些化學(xué)物質(zhì)相互交流，那么我們自然能夠推測(cè)，像這么一大群植物，可能真的就好像是一個(gè)小社會(huì)一樣，它們分工合作，上一代植物自發(fā)照顧下一代，而且通過(guò)無(wú)聲的化學(xué)物質(zhì)一直在不停竊竊私語(yǔ)——它們實(shí)際上與一群螞蟻在本質(zhì)上并無(wú)區(qū)別！

所以，讓我們?cè)倩氐介_(kāi)頭的問(wèn)題，當(dāng)我們養(yǎng)植物、觀察植物的時(shí)候，它們可能并不是一無(wú)所知，我們身上的香水味道、洗發(fā)水味道、喝了酒的酒精味道，甚至是沒(méi)刷牙的口臭，可能都會(huì)讓它們有所感知，只不過(guò)我們暫時(shí)無(wú)法體驗(yàn)到植物的喜怒哀樂(lè)，也無(wú)從得知家里那一大堆植物們相互在竊竊私語(yǔ)說(shuō)著什么，自然也無(wú)法了解即將死亡的那盆仙人掌會(huì)給新到的那盆梔子花留下哪些遺言。

（本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自“把科學(xué)帶回家”公眾號(hào)，有刪節(jié)）