了解这种新奇的沟通方式也许可以帮助种植者提高作物产量,并提高全球的食物供给量 。没想到,植物之间是如此友好 。
研究发现植物间可以分子形式进行“语言交流”
科学家们正不断探索,试着揭开植物相互交流的神秘面纱 。据台湾“中时电子报”8月15日报道,美国维吉尼亚科技大学植物病理、生理及杂草学教授威斯伍德(Professor Westwood)最近发现,植物其实也有“语言”,会“彼此交谈”,其过程便是以根须在分子层级沟通 。
威斯伍德表示,这个新的发现可以让科学家在对抗寄生类、损害人类农作的杂草时,有全新见解 。
据报道 , 威斯伍德的研究成果发表在《科学》(Science)杂志上 。他研究了寄生植物菟丝子(dodder)与两种宿主植物,即西红柿与阿拉伯芥之间的关系 。他发现,为了吸吮宿主的汁液、养分,菟丝子使用根状的吸器,穿刺入宿主 。在此过程中,两者会有核糖核酸(RNA)的交流 。
RNA这种大型生物分子可以编码并译码通过它的脱氧核糖核酸(DNA)的信息 。
报道称 , 威斯伍德的研究目的除了破解植物间的交流外,还试图探索信使RNA (mRNA)作用能有多广 。科学界认为mRNA的功能是在细胞之间传达信息 , 采取哪些动作,比如制造哪种蛋白质 。而mRNA非常脆弱易逝,因此要跨物种传递根本不可能 。
但威斯伍德发现,寄生关系时,两种植物交换的mRNA分子达成千上万 , 两物种不啻“展开对话,自由交谈” 。透过这种交流,寄生植物或许在“劝说”宿主降低其防护力 , 才能更简单地入侵
揭秘植物间"交流私语" 电信号传递如"窃听风云"
【探索植物之间的交流方式】
文章插图
德国马克斯普朗克研究所的生态学家伊恩·鲍德温认为,我们应该从植物的角度思考,而非将它们拟人化
尽管植物没有处理信号的神经中枢,但是它们仍旧能够传送、接收并分析信号 。最近,科学家揭示这种信号处理与动物神经细胞处理信号机制非常类似 。植物是如何做到的呢?
美国内华达山脉北部地区,长满了一种叫山艾的植物,它们在这里的斜坡上彼此交流,但没有人知道它们在说什么 。加州大学戴维斯分校的生态学家理查德-卡尔班(Richard Karban)试图在这里学习它们的语言 , 揭开山艾交流的秘密 。然而,令人费解的是,这些植物并没有处理交流信号的神经中枢 。它们是如何传送、接收以及分析信号的?
事实上,研究者发现植物能够彼此交流也只不过数十载 , 然而在短暂的时间里 , 突破性的研究成果就屡屡出现 。1983年 , 两项研究报告共同指出:当昆虫来袭时 , 柳树、杨树和糖枫之间可彼此通告对方 , 例如,当一棵树上爬满饥饿的虫子时,临近的树木就会释放出防虫化学物质以避免毛虫攻击 。
最早关于植物间交流的几篇论文,因为实验植物是人工种植等缺陷,被其他学者指责没有真实反映现实世界中植物同昆虫之间的竞争 , 因而迅速地被舆论淹没掉了 。之后该领域的研究几近停滞 。但是,如今该领域的研究又重新受到重视,研究人员严格控制实验变量,改进了早前被认为不严谨的研究方法 。根据卡尔班的最新统计,在过去48项有关植物间交流的研究中 , 有40项已确认植物能够识别彼此的信号,并能提高它们自身的防御能力 。墨西哥生态学家马丁-埃尔(Martin Heil)说:“植物在受到植食性动物破坏时释放的挥发物质已被检测出来,并且有证据显示,植物能够精确地接受这些化学信号,且能够很好地启动应答机制 。”
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