說(shuō)到生物，你腦海中第一反應(yīng)會(huì)浮現(xiàn)出什么？

 

大象、獅子、螞蟻……

 

很多時(shí)候，我們可能會(huì)不由自主地忽略另一群重要的“地球鄰居”。雖然植物占地球生物量的80%以上，但長(zhǎng)久以來(lái)，它們一直會(huì)被忽略和低估。這種現(xiàn)象被科學(xué)家稱(chēng)為“植物失明”（plant blindness），這是一種認(rèn)知偏差，我們的大腦真的會(huì)區(qū)分出視野中的植物，并低估它們的重要性。

 

植物不會(huì)移動(dòng)，不會(huì)發(fā)聲，但它們是非常復(fù)雜的生物。它們總能很好地適應(yīng)周?chē)淖兓?。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們不禁好奇，植物是否也有知覺(jué)，它們是否也能像動(dòng)物一樣認(rèn)知這個(gè)世界。

 

 

對(duì)植物認(rèn)知的科學(xué)研究最早可以追溯到查爾斯·達(dá)爾文，他曾拿植物的根與動(dòng)物的大腦相比較。從那以后，世界各地的學(xué)者都從達(dá)爾文那里汲取了靈感。從上世紀(jì)70年代富有爭(zhēng)議的圖書(shū)《植物的特異功能》（The Secret Life of Plants），到21世紀(jì)出版的《植物知道生命的答案》（What a Plant Knows），無(wú)數(shù)作品探討了植物對(duì)環(huán)境的感知。

 

 The Secret Life of Plants（左）& What a Plant Knows（右）英文版封面。| 圖片來(lái)源：Amazon

 

雖然所有植物都不具有中樞神經(jīng)系統(tǒng)，但在21世紀(jì)初，植物神經(jīng)生物學(xué)領(lǐng)域被建立。它研究的重點(diǎn)就是植物是否能夠思考和學(xué)習(xí)，以及有意識(shí)地選擇它們的行為。意大利佛羅倫薩的國(guó)際植物神經(jīng)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室（LINV）認(rèn)為，擁有大腦不應(yīng)該是具備智能（intelligence）的先決條件。在植物中觀察到的所有行為，看起來(lái)都非常像在動(dòng)物身上觀察到的學(xué)習(xí)、記憶、決策和智力，因此他們堅(jiān)信，植物的這些行為值得用同樣的術(shù)語(yǔ)來(lái)描述。

 

LINV的主任Stefano Mancuso支持“植物具有意識(shí)”的說(shuō)法，他認(rèn)為植物能意識(shí)到自己的存在，對(duì)周?chē)沫h(huán)境和時(shí)間的流逝有意識(shí)。著名物理學(xué)家加來(lái)道雄（Michio Kaku）曾發(fā)表過(guò)一種觀點(diǎn)，意識(shí)是有能力建立起與空間、他人和時(shí)間的關(guān)系的模型。Mancuso相信，如果這么說(shuō)來(lái)，植物一定是有意識(shí)的，因?yàn)樗鼈儗?duì)化學(xué)和物理刺激、對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手以及它們同類(lèi)之間的關(guān)系都很敏感。

 

前幾年中，一些研究植物行為的科學(xué)家對(duì)植物意識(shí)進(jìn)行了有趣但富有爭(zhēng)議的研究。一個(gè)經(jīng)常被提及的案例是發(fā)表于2014年的含羞草（Mimosa pudica）實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中，一組研究人員刺激含羞草掉落，它的葉子會(huì)卷曲來(lái)進(jìn)行防御。然而在反復(fù)刺激（掉落）后，植物的葉子就不再會(huì)發(fā)生卷曲。

 

 含羞草。| 圖片來(lái)源：Filo gèn’/Wikicommons

 

這項(xiàng)研究認(rèn)為，植物最終“學(xué)習(xí)”到了，并不存在真正的威脅，警報(bào)是假的，因此不再卷曲葉子。他們發(fā)現(xiàn)，甚至在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的幾個(gè)月里，植物仍然保留著這些學(xué)習(xí)到的信息，這表明它們的記憶比某些動(dòng)物的記憶還要長(zhǎng)。后來(lái)，另一項(xiàng)研究還聲稱(chēng)發(fā)現(xiàn)，豌豆（Pisum sativum）具有聯(lián)想學(xué)習(xí)的能力，這是一種復(fù)雜的認(rèn)知能力，甚至只有很少動(dòng)物能夠掌握。

 

然而，還有一些科學(xué)家對(duì)這樣的結(jié)果有不同的理解，例如，有人認(rèn)為，含羞草的敏感度降低是由于過(guò)度刺激等因素，而與學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)。豌豆實(shí)驗(yàn)同樣缺乏足夠的控制。在這類(lèi)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)人員對(duì)植物是否具有智能的傾向性和觀點(diǎn)，可能會(huì)極大地影響他們對(duì)這類(lèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解讀。

 

2019年，以生物學(xué)家Lincoln Taiz為首的一組科學(xué)家發(fā)表了一篇直率的論文，挑戰(zhàn)了越來(lái)越普遍的“植物具有意識(shí)”的觀點(diǎn)。論文的標(biāo)題不言自明——《植物既不具備意識(shí)，也不需要意識(shí)》（詳見(jiàn)《植物會(huì)思考嗎？》）。

 

Taiz批評(píng)了類(lèi)似含羞草和豌豆實(shí)驗(yàn)中的條件和控制，同時(shí)認(rèn)為，之前有神經(jīng)學(xué)研究已經(jīng)表明，動(dòng)物意識(shí)所需的大腦結(jié)構(gòu)和功能需要最低的門(mén)檻。而植物神經(jīng)生物學(xué)家一直忽視（或者說(shuō)掩蓋）這一點(diǎn)。沒(méi)有證據(jù)表明植物需要并進(jìn)化出了耗費(fèi)能量的智能，才能生存或繁衍，這些智能包括意識(shí)、情感和意向性。

 

有生物學(xué)家同樣表示，類(lèi)似“植物神經(jīng)生物學(xué)”這樣的短語(yǔ)“聽(tīng)起來(lái)是不錯(cuò)的術(shù)語(yǔ)”，在教學(xué)中也是很好的比喻，但它們可能帶有欺騙性。植物其實(shí)不會(huì)有神經(jīng)生物學(xué)，因?yàn)樗鼈儔焊鶝](méi)有神經(jīng)元。植物的行為與動(dòng)物的行為截然不同，這其實(shí)并不會(huì)讓植物失去它獨(dú)特的魅力，我們完全沒(méi)有必要將植物“擬人化”。

 

而對(duì)一些人來(lái)說(shuō)，植物意識(shí)的爭(zhēng)論可以歸結(jié)到語(yǔ)義。認(rèn)知、智能和意識(shí)等詞匯是人類(lèi)用來(lái)描述人類(lèi)能力的。植物科學(xué)家Elizabeth Van Volkenburgh在接受Gizmodo采訪時(shí)說(shuō)：“當(dāng)我們思考這些詞對(duì)植物的意義時(shí)，這可能不是一個(gè)好主意，因?yàn)橹参锖臀覀儾煌?rdquo;

 

智能這個(gè)詞還有一個(gè)替代詞語(yǔ)，叫作“適應(yīng)性行為”。事實(shí)上，植物驚人的復(fù)雜性在于它們能感知環(huán)境，并能以最有效的方式適應(yīng)環(huán)境，這是它們進(jìn)化了幾千年的技能，因?yàn)樗鼈儫o(wú)法主動(dòng)逃離威脅，也沒(méi)辦法自己獲取食物。大量研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，植物可以分辨時(shí)間，感知溫度、水分、降雨、磁場(chǎng)、風(fēng)力、陰影、酸度、地上和地下的競(jìng)爭(zhēng)，以及正在攻擊它們的東西。

 

它們利用大量細(xì)胞外和細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)，通過(guò)基因表達(dá)和化學(xué)變化，對(duì)所有這些輸入做出反應(yīng)。植物比大多數(shù)動(dòng)物對(duì)環(huán)境要敏感得多。它們不得不這么做，因?yàn)槊恳粋€(gè)信號(hào)都可能是至關(guān)重要的。

 

植物的感官可能多達(dá)20種，甚至還有許多可能是我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的。例如，植物有“嗅覺(jué)”，如果我們計(jì)算植物能識(shí)別出多少種不同的揮發(fā)性化合物，它們從中能提取到什么信息，以及它們?nèi)绾畏磻?yīng)，它們的“嗅覺(jué)”就有數(shù)百種。

 

植物還可以通過(guò)識(shí)別物理接觸，并對(duì)各種化學(xué)物質(zhì)做出反應(yīng)，來(lái)感知威脅和危險(xiǎn)。近期的一項(xiàng)研究證實(shí)，植物會(huì)因?yàn)橛|摸而“緊張”，釋放出修復(fù)損傷的化學(xué)物質(zhì)。即使只是對(duì)著擬南芥噴水，它也會(huì)發(fā)生變化。

 

 

 

還有研究表明，當(dāng)一些植物感知到毛蟲(chóng)啃食附近的植物而產(chǎn)生的振動(dòng)時(shí)，它們就會(huì)激活化學(xué)防御系統(tǒng)，例如改變硫代葡萄糖苷和花青素的水平。一些植物（包括擬南芥、煙草和豇豆）也會(huì)“分析”捕食者的分泌物，比如樹(shù)葉上毛蟲(chóng)的唾液。對(duì)玉米幼苗來(lái)說(shuō)，這種防御反應(yīng)則意味著釋放分子，吸引毛蟲(chóng)的敵人——寄生蜂。

 

這樣的結(jié)果非常有趣，但或許沒(méi)那么奇怪。作為一類(lèi)古老的生物，植物必然需要具備宏大的生存策略，才能讓它們?cè)诘厍蛏祥L(zhǎng)久地生存，否則它們就會(huì)被消滅。

 

隨著研究植物的新技術(shù)和新策略的出現(xiàn)，科學(xué)家需要解釋的數(shù)據(jù)越加復(fù)雜，關(guān)于植物智能的爭(zhēng)論可能會(huì)得到解決，也可能會(huì)被進(jìn)一步激化。但最大的障礙可能仍然是我們?nèi)祟?lèi)的偏見(jiàn)——我們只會(huì)看到我們想要看到的東西，無(wú)論它是敏感的、有意識(shí)的生物，還只是一系列美麗的化學(xué)反應(yīng)。

 

參考來(lái)源：

https://gizmodo.com/is-plant-intelligence-just-a-human-fantasy-1844217825