【植物也“唠嗑” 它们都聊些什么？】遇到家族亲属 ， 会亲切地打个招呼 ， 还会协调关系避免“窝里斗”；遇到竞争对手 ， 则迅速地发出威胁警告 ， 并释放毒素抑制对方生长 。
这是人还是某种动物？都不是！能做出这些反应的是那些我们平时看上去仿佛很安静的植物 。 在看不见的地下 ， 植物的世界远比我们想象中热闹 。
最近 ， 一项由中、德、英3国学者共同参与的最新研究发现 ， 相邻植物可以通过根部释放的化学物质互相“对话” 。 这种由化学物质主导的“交流” ， 可以改变植物生长的微环境 ， 调节养分供给 ， 甚至影响产量 。
从根部释放化学物质进行“交流”
领导这一研究的中国科学院南京土壤研究所研究员孙波介绍 ， 植物根系从土壤中汲取生长所需的养分 ， 同时也释放化学物质 。 这些化学物质改变了原本土壤里的水、气、生物等微环境 ， 这些改变很可能对周围其他植物也造成影响 。 此次 ， 科研团队选取了中国南方耕地经常相邻种植的花生和木薯 ， 来具体研究植物间的化学信号怎样相互影响 。
研究发现 ， 木薯能从根部向土壤中释放出一系列液态和气态的氰化物 ， 而附近的花生接收到这种信号后 ， 能够释放相应的气态分子乙烯 ， 在乙烯影响下 ， 花生植株会主动缩减地面植株的繁茂程度 ， 优先保证果实的养分供给 。 同时 ， 乙烯还能作为“召集信号” ， 聚集土壤中的有益微生物到花生根部 ， 提高氮、磷等有效养分的吸收率 ， 以进一步提高花生果实的饱满程度和产量 。
“这项研究告诉我们 ， 植物根部释放的化学物质 ， 或许是不同植物间‘交流对话’的关键 。 ”孙波说 。
其实除了释放化学物质外 ， 研究者还发现 ， 植物可以通过物理信号包括电信号、声波信号等进行交流 。
西澳大利亚大学的生物学家莫妮卡·加利亚诺博士曾经做过一次实验 ， 将罗勒栽植到胡椒附近 ， 胡椒的长势就会变得更好 ， 即便用一层塑料布把二者隔开 ， 胡椒依然能保持这种变化 。 经过反复实验后研究人员认为 ， 这是植物细胞内纳米力学水平的声信号在发挥着作用 。 来自英国布里斯托大学的研究人员还曾证实 ， 花朵能够发出微弱的电信号 ， 表示已经有蜜蜂来采过蜜了 。
不同植物之间的交流 ， 甚至可以在第三方的帮助下进行 ， 而这位被科学家识破身份的“送信使者” ， 就是我们熟知的菟丝子 。 菟丝子这种寄生植物 ， 会缠绕在植物的茎上 ， 从接触宿主的部位伸出尖刺 ， 戳入宿主直达韧皮部 。 中国科学院昆明植物研究所的一项研究证实 ， 它不仅外形酷似“电话线” ， 在不同宿主间也能起到“通信渠道”的作用 。 当昆虫侵害一个宿主的时候 ， 这个宿主能产生一个抗虫信号 ， 唤醒自身的防御机制 ， 通过菟丝子这个渠道 ， 这个抗虫信号能够被传输到其他的宿主植物 ， 令这些植物提起戒备 ， 开始增强抗虫能力 。
通过“口令”决定是战是和
除了进行“交流”之外 ， 植物还能通过感知“邻居”的“信息”来决定是否要对其发起攻击 。
植物在什么情况下会对临近植物“出手”呢？为了弄明白这个问题 ， 中国农业大学资源与环境学院教授孔垂华带领团队用了7年时间 ， 从植物的根系入手进行研究 ， 最终揭开了这层神秘面纱 。
他们把小麦种植在营养液里 ， 并通过树脂收集液体中的各种化学物质 ， 再一一进行分析 。 通过这种方法对小麦根系分泌物进行活性追踪分离 ， 孔垂华团队得到了4个已知化合物 ， 分别为茉莉酸、水杨酸、黑麦草内酯以及木犀草素 。 同时 ， 他们选取了自然界中常出现在小麦附近的大狼杷草、野燕麦、节节草等100种伴生植物 ， 然后分别对它们的根部、根系分泌物和根际土进行了分析 。 通过研究发现 ， 这些植物根部、根系分泌物和根际土壤中都含有小麦根系分泌物中所含的前3种物质 ， 其中特别是黑麦草内酯和茉莉酸 ， 在较低浓度下就能极大程度地诱导小麦根系化感物质DIMBOA浓度的升高 。 而DIMBOA这种物质在小麦抗菌、抗虫和防御杂草等方面都具有重要作用 。
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