第8课
植物用什么“语言”进行交流?
我们国人之间使用中文交流,跟外国人可以采用外语沟通,语言带给生活极大的便利,语言的存在也大大缩短了人与人之间的距离。可是你有没有想过,植物是怎么保持通话的?
通常,能作为信息载体的,有听觉声音、视觉画面等元素。不过,对植物而言,它需要选择更适合自己的方式。首先,植物的“语言”跟人类理解的不同,它们拥有一个海量“信息库”,那就是各种结构和活性的化学分子。其次,植物的交流就是一个“送信”的过程,通常采用的通信方式有两种:化学语言和声波语言。
以化学语言为例,要想发挥作用,就需要有接收化学语言的“翻译官”。这些“翻译官”就是位于植物细胞膜的蛋白质受体,它们负责识别各种化学物质。通过这些蛋白质受体,相应的化学信息才能被运送到细胞核。当然,小分子化合物不受此限制,因为它们可以通过气孔方便地进入细胞内部。当细胞核接收到相应的化学信号后,将会调控基因组,或启动或关闭相应基因,随后特定的变化将发生,至此,化学信号传递的消息就被完全解读了。
有一个例子可以说明此类交流方式:利马豆可以通过发射危险预警信号来进行自我保护,同时提醒周围的同类“危险分子”蛛螨正在逐渐靠近。利马豆正是通过散发化学物质发出警告信息,从而针对蛛螨的入侵尽早完成防御准备。这种化学信号有两种作用:一是使自身不容易受到蛛螨的伤害;二是可以通过释放化学物质招引蛛螨的天敌来捕食这些害虫。当然,更妙的是,这些化学物质像推倒“多米诺”骨牌一样,可以继续激活邻近植物的基因,刺激它们产生同样的化学物质,起到共同驱赶的目的。
当然,还有一种单刀直入的方式:直接指挥目标基因。这种方式常见于寄生植物和宿主植物之间。以菟丝子和拟南芥为例,当菟丝子需要向拟南芥传达某种信息时,它会以附根穿入拟南芥的体内,然后劝服目的基因主动配合,将免疫防御系统关闭,放母体进入。
除了化学语言,植物还有第二“外语”——声波语言。植物像人一样,可以“听见”声音,主要依赖于细胞膜上的机械力受体蛋白,它们可以感受环境的细微变化。以探测水源为例,对于近处的水源,植物的根系可以探测土壤在湿度上的变化,而远端的水源就可以依靠声波来发现。
无论是化学语言还是声波语言,都表明植物群体中存在信息交换。即便植物的“语言”形式与人类有差异,但是它们能够互相警示一些迫近的威胁,就像是烽火台上的狼烟,一层层传递,引起大家的重视,因此,植物传递信息的主题集中在如何协同作战及防御敌人方面。与人类语言涵盖的丰富内容不同,植物的交流内容略显“单调”。当然,随着研究进一步深入,或许一个崭新的植物世界将就此展开。