植物都在想什么?

如题所述

第1个回答  2022-07-23
导读:

      春回大地,万物复苏,百花齐放,光秃的树枝上冒出新芽,荒芜的土地上再次迸发出生机盎然;夏日炎炎,树木枝繁叶茂,茁壮成长,放眼望去,满是绿色;秋风萧瑟,有些树变成了红色,黄色,树叶渐渐飘落,果实却结得硕大,被动物们带走或掉在地上,种子就这样开启新的旅程;隆冬降临,一切都变得沉寂,植物蜷缩起身子,进入休眠,等待下一个天明。春夏秋冬,周而复始,这一切就发生在我们身边。

      植物随处可见,事实上,没有植物,也就不会有我们人类,它们随星球进化而来,与我们共同分享这片天地。人们歌颂花,那是美的象征,人们歌颂草,赞扬它的生命顽强,人们欣赏树,顶天而立地。这些植物,不再是简单的生命体,而被赋予了各种意义和品质。可是,当诗词歌赋停下脚步,风花雪月不再飘扬,植物,仍会随着太阳的东升西落,四季的轮转而进行它自己的生命轨迹。人们不禁会想,植物是否会像我们人类一样有自己的思想呢?它们又在想什么呢?当我们看着树的时候,树是否也在看着我们?

      带着这样的疑问,我们要给大家分享一本关于植物的书籍《植物在想什么》,本书作者雅克·达森,是法国农业发展研究中心植物生态学研究员。他发表了一百多篇科学类文章,出版了多本关于植物的书籍,对植物有深入且独特的研究。在这本书里,我们将跟随着作者,一起探寻植物的秘密,发现表象下的内在逻辑,了解我们随处可见却又古老的生命体。

本书分7大章近40小节,分别讲述了研究植物的角度,植物的运动性、敏感性,植物的交流,时间观,以及共生等。我们将这些内容归纳梳理为三大部分,分享给大家。那么现在,就让我们一起走进,植物的世界。

第一部分:另一种生命的存在

      这一部分,我们将了解到一种科学的研究角度,植物的外延性,运动性,去个体化和它们的生长与死亡等。

      有这样一个问题,人和植物在本质上是不同的吗?这个问题似乎一下难以回答。事实上,在生命的不断延续和进化中,人与其它物种间的屏障已逐渐消失。法国哲学家狄德罗曾说过,一切动物或多或少都有人的特性,一切矿物或多或少都有植物性,一切植物或多或少,都有动物性。所以,一直以来,很多研究者都是通过寻找植物与动物的相似之处,来定位植物。这种方法虽然简单易懂,却没有得到作者的认可。相反,他认为,如果要科学得研究植物,就应当持中立客观的态度,以植物本体论,跳出动物的思想束缚。另一方面,长久以来,人们对植物的态度是俯视而功利的。著名哲学家、科学家亚里士多德就说,植物是没有灵魂的,新陈代谢是其唯一的生存形式,因此在生命等级的排序中,植物仅比矿物质高。希腊传统习俗和犹太基督教也同样认为植物比生命的创造物低等。然而植物真的就比动物更低一等吗?作者显然并不这么认为。由此,在对植物探究的道路上,我们应当秉持中立客观,并加以重视。

      植物的本质是依赖于外界的,这是植物的外延性。植物的生命活动离不开光和水,出于对光和水的极端渴求,扩展面积就成了植物生命存在的首要任务。在这个过程中,它们利用环境也改变环境。而这种外延性和动物的内向性是完全相反的。这么理解呢?比方说,动物是一个运动的个体,它与外界有着非常明显的界限,动物的器官则是与外界隔开的。而反观植物,它们更像是将自己进化得与自然相融合。从生理层面而言,植物直接依着天地生活,一头伸天空,一头深埋土地。99.8%的自身物质能量只是来自于光、空气和水,自给自足。而动物更像是植物的附属品,需要食用植物,呼吸植物所制造的氧气。

      植物依赖外界的另一方面,体现在它生生不息的生命力,生长与死亡同时进行。植物不会直接更新其细胞组织,而是通过向死亡细胞周围添加新细胞的方式实现组织的更新扩展。动物的死亡是界限分明的,而植物看上去更像是在时间的长河中安眠一般。这种无限生长的能力,取决于植物细胞的全能性。换个角度理解,当我们在妈妈肚子里的时候,我们将来大概成长成什么样子就已经注定了,胚胎对于动物来说,类似一个微型模型。而对植物来说,那只是一个开始,树叶的多少,根的多少都是未知的,它可以随处存活,遍地生长。你会发现,一棵树,可能存活了几百年,它仍然会像年轻的时候一样,桀骜不驯得开花结果,事实上,也许几百年对于它而言,仍然是年轻的。种子迸发后,它会长成什么样,并没有一个定数。

      植物的外延性,与植物不能移动的特性息息相关,而这一特性不可避免的涉及到植物的运动。

      关于植物的运动,有过许多观点,比如文艺复兴时期,科学家认为植物运动是一种不受自身控制的机械行为。也有人认为,植物是被太阳磁化而运动。罗伯特·奥佩尔在1797年提出,植物叶片和果实的运动与动物肌肉的运动很相似,是动物机能在植物身上的体现。这为知后人们的研究提供了框架。

      由于移动性能的缺失,植物比动物更加依赖于环境,也更擅长从环境中寻找并转化营养物质。没错,植物会为了进行光合作用而运动。这种运动是和其生长过程相辅相成的,甚至可以说混为一体。植物的运动强调的是空间上的探求,运动的同时也得到了生长。所以,研究植物的运动时,首先要看的便是植物的生长。树的枝丫可以像天线那样肆意伸展,树的根在土地中灵活运动。根的次末端细胞生长,将根的末端推向土壤更深处。根冠的外层细胞可分泌黏液,如此利于根末端在土壤中延伸。但是,这类生长运动是相对缓慢的,至少难以用肉眼来衡量。以往科技还不够发达时,植物学家曾用植物在玻璃上的投影或是用一些烟熏过的玻璃板记录这种运动。现在,则更多得实用数字化摄影技术来观察。

      除去植物生长产生的运动,还存在一些容易观察的运动,比如含羞草和食虫植物。一些植物进化出了食虫的能力,当昆虫飞入它们制造的陷阱时,就会立即将昆虫包裹住,并分泌物质将其溶解消化。含羞草在受到刺激时,则会收缩自己的叶子。这些动作被植物学家们称为反射运动,和动物相似,含羞草叶子闭合的过程也是由电信号引发的。这就让人不难联想到神经这个词。对动物而,运动是一种对神经冲动的传导所做的应答,这些神经冲动则以大脑和脊髓为代表的中枢神经系统所控制。那么是否也有植物神经一说呢?作者告诉我们,植物并没有神经,电信号是在韧皮部中传导的,而且相比动物,植物体内的电脉冲传播速度要慢得多,大概每秒5厘米。

      不难发现,在对植物的研究中,我们仍容易将动物作为类比,这并不是作者赞同的研究方式,接下来作者将从植物的角度,聊聊植物的敏感性与交流。

第二部分:植物的敏感性与植物的交流。

      植物能够感知外界的环境吗?答案是肯定的。植物体最独有的特征之一就是它与外部环境广泛建立的联系,尤其是接收各类信号的能力。由于目前认为植物并没有自我意识,作者将植物的这种感知能力,看作是“敏感性”而非“感官”。那么植物可以感知哪些呢?首先,重力感知性。不难发现,树木基本是垂直生长的。植物的重力感知存在于根尖部分,是通过一种可移动的淀粉粒来进行的。同时,这种物质决定了根部可感知重力部分的位置,含有这种物质的细胞则被称为平衡细胞。这种物质于细胞膜的联系所产生的信息传递,影响了生长素的生成与分布,从而让植物可以控制自身的生长,保持垂直。至于植物茎的背地生长和根的向地生长,则是受重力的影响。

      接着是植物的感光性。由于植物需要进行光合作用,其对光是相当敏感的,不论是静止还是运动,无限生长还是轴对称生长趋势,都是为了满足对光的渴求。植物中的叶绿体中含有光感受器,用来感受光的强弱、成分、光谱构成,以及感知其附近物体的反射光随时间而发生的变化等。植物拥有11种光感受器而人的视网膜上只有4种,可见光对植物而言的重要性。植物也可以通过其对光的敏感性,检测处我们的衣服、头发、皮肤所反射出的光波长度。不过,靠反射的光来感知空间环境是没有深度的,就像将空间投射在植物身上一样。换句话说,它可以检测到我们的存在,不过无法判定我们的具体位置。这有什么用呢?就拿玉米而言,一株玉米课可以检测出离它3米内的其它植物的存在,从而让自己尽可能长得更高一点,从而避开邻居们所占用的空间。

      当然,植物对机械刺激和化学物质的敏感性也是明显的。最好的例子就是植物根的生长,基于对机械刺激的敏感性,根可以巧妙得避开障碍物,继续潜入土壤微粒中。藤本植物可以围绕着其支撑物缠绕。还有前面说到的含羞草和食虫草,能够感知机械刺激和振动刺激,从而收缩自己的叶子。植物对化学分子的感知,在两个方面尤为显著,一是植物在土壤中寻找养分,从而使根部缓慢运动;二是识别挥发性有机分子,并做出反应。比如我们知道,植物可以感知乙烯,从而催熟果实。寄生植物菟丝子表现出显著的对化学物质的敏感性,这种植物不具备光合作用,它的任务是找到一个合适的宿主。菟丝子的种子一旦萌芽,就会盘旋生长,探索周围的化学环境,一旦发现附近有合适的植物寄生,也就是识别到附近植物释放出的化学物质,菟丝子就会停止搜索,并朝宿主生长,直到寄生成功。

      另一个热门话题是音乐对植物的影响,相比不少人认为音乐可以改变植物的生长或是什么其它特性。然而,作者给出的结论并不那么理想,植物没有主观的意识形态,因为,音乐对植物的影响,目前看来,只存在于发声振动所产生的影响。换句话说,植物并不能识别音乐,它感受到产生音乐的振动。

      虽然植物没有主观意识,但是,植物间的交流仍然存在。当然,我们这里说的交流,是指一种传递信息的能力。事实上,植物的信息传递甚至比动物的还要完美,这种传递信息的渠道可以是空中的,也可以是地下的,可以是内部的,也可以是外部的,它们甚至可以通过信息交流一起防御外敌。1983年,伊恩·鲍勃温和杰克·舒尔茨就公布了这样的发现,当它们提取枫叶树幼苗小部分表皮后,这些枫叶树幼苗所有叶子中的鞣质和有毒性的苯酚化合物含量都上升了。不仅如此,它们还释放了化学物质提醒周围的树木,后者也接着合成了具有抗生素性质的物质。不过,研究表明,更多时候,这种通过挥发化学物质的空中交流,更多是服务于植物本体的,存在较大的风险性。但,豌豆幼苗可以通过地下渠道接收到其相邻植物传达的关于突发性干旱的信息,在相邻植物的幼苗遭遇缺水压力后不到一刻钟,那些在水分充足地区的幼苗也关闭了气孔,减少水消耗。与此类似的行为,植物们还有很多。比如当某一株植物被有害真菌侵袭时,与它相邻的其他植物就会通过地下菌丝网得知真菌入侵的消息。当然,除了外部信息的传递,植物自身激素等各类信号的传递,也就是植物内部的交流也是时刻存在的。目前,有一点人们还不能证明,那就是,植物是否存在声音交流,也许将来的某天,这个想法会得到验证。

第三部分:植物的时间观和共生

      上一部分,我们给大家介绍了植物的敏感性和植物之间的交流,这部分,我们将谈谈植物的时间观,以及关于植物的共生关系。

      植物的时间观可以分为四种,一种是线性的、连续的、从容不迫的时间形式,从这个角度,植物不紧不慢,从容、持续得生长。一种是体现在生理上的反复性,富有节奏周期性的时间形式,比如植物随一年四季的变化。还有一种,是随机的、混乱无序的时间形式,主要表现在面对一些难以预料的突发性事件。这三种时间观相互交织,互相影响。第四种,则是植物的进化时间观。在进化的时间观中,我们看到的是物种代代延续留下来的特征。植物在时间的漫漫长河中变得越来越复杂化、集中化,比如现存的植物比其远古祖先更为普遍地表现出了“花的雌雄同体”特征,这也就意味着可以自花授粉,利于遗传。

      时间会流逝,人却可以在记忆力搜寻过往,植物是否也存在记忆呢?有这样一个试验,被去掉头部的水蛭,可以在从身体里未分化的细胞中重新长出头部,并保留被破坏前的记忆。也就是说,记忆可以储存在大脑以外的地方。植物没有所谓的头部,它们是不是也可以拥有记忆呢?作者告诉我们,并不能,准确的说,植物留下的是印记,它们没有记忆。不仅如此,植物在面对重复性的刺激时,会表现出钝化感,有试验团队让含羞草从15厘米高的地面落下,连续60次,每次间隔5-10秒。结果发现,起初含羞草全都合上了叶子,但随着冲击次数的增加,含羞草慢慢不再合上叶子,到最后干脆全部张开了。研究人员把这一现象称作是植物的习惯化,但仍不能表明植物拥有记忆,或者会遗忘。

      还记得前面说到的植物有一种周期性的时间观吗,这种周期变化是容易被观察到的。这种周期性的变化又分外在和内在的,外在的规律就如我们的昼夜变化和四季变化,这是受到天体运动的影响下的节律。而植物内在有其固有的周期节律,这种节律的周期比24小时要略高一点。可以说,植物的生长,受内外节律的共同影响。比如只有当日照条件和四季豆光敏感性的内在节奏相符合时,它才会开花。除了对光,植物对月亮的周期节律也有感应,这一部分大概来自于月亮于地球之间的引力效应。

      关于植物的时间观,休眠算得上有趣的一点。植物休眠也可以算是对其不能在空间中移动的一种弥补措施,它可以使植物在极端环境的限制下,合理应对风险。种子也是如此,只有当周围条件有利时,它才会开始萌芽。作者将这种方式,称为植物在时间上的跳跃。而植物时间观最大的意义,我认为还是作者最后说到的,因为季节和植物生命周期相互融合,植物的时间观使得人类的时间变得更加厚重而覅有灵动与生机。它见证了人类的时间观与宇宙的时间观紧密交融,和谐统一。我想这就是它最大的意义所在。

      最后我们说说,植物的共生。共生,形容不同物种生物之间紧密、持久稳定且互利的关系。说来可能让人惊讶,其实共生关系在很久很久以前就有了。大概16亿年前,原始细胞与光合作用的氰基细菌共生,演化成了如今植物细胞种的叶绿体,大概9亿年前,一些紫红色的细菌被原始细胞吸收共生,成了负责能量转化的线粒体。它们在细胞里独立自主的分裂,不受细胞分裂和忧思分裂的影响。此外,在我们看不见的地下,真菌与植物的根系行成共生,真菌从植物身上窃取它们无法生成的有机物,植物则从它们高效的运输网络中得到更多的营养物质。还有花粉的传播,蜜蜂采集花蜜,在这个过程中,植物将花粉蹭在蜜蜂身上,这样蜜蜂在获得花蜜的同时,也为植物传播了花粉。当然也有植物进化出狡猾的一面,无偿诱导昆虫传粉。植物的果实也是如此,大象吃掉多汁的果实,并长途跋涉将果核和粪便排出,植物也就达到了繁衍的目的。甚至一些植物,在被天敌入侵时,会释放化学物质,吸引天敌的天敌来消灭天敌,让人感叹大自然的神奇。

      最后,让我们来顾一下,首先我们讲到研究植物,要跳出类比动物的思维,以客观科学的角度出发。接着我们介绍了植物的外延性、植物的生与死、植物的运动、敏感性,植物间的交流以及植物的时间观和一些共生现象。到此,这本《植物在想什么》就和大家分享完了,感谢大家的阅读!

最后跟大家分享一下原文金句:

1.关于植物的运动,有过许多观点,比如文艺复兴时期,科学家认为植物运动是一种不受自身控制的机械行为。

2.植物体最独有的特征之一就是它与外部环境广泛建立的联系,尤其是接收各类信号的能力。

3.植物的时间观可以分为四种,一种是线性的、连续的、从容不迫的时间形式,从这个角度,植物不紧不慢,从容、持续得生长。

4.事实上,植物的信息传递甚至比动物的还要完美,这种传递信息的渠道可以是空中的,也可以是地下的,可以是内部的,也可以是外部的,它们甚至可以通过信息交流一起防御外敌。

5.植物会为了进行光合作用而运动。这种运动是和其生长过程相辅相成的,甚至可以说混为一体。

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