現(xiàn)代研究顯示，植物也有嗅覺、聽覺，當(dāng)它們陷于困境時會作出防御，還能提醒周圍的植物，它們甚至還擁有不同類型的記憶。有科學(xué)家認(rèn)為，植物也是復(fù)雜的生物體，過著豐富而感性的生活。
人類能否預(yù)計未來，進(jìn)行人生規(guī)劃？我想答案應(yīng)該是否定的。
但有一種生長在美國西北部的植物盾葉鬼臼卻可以根據(jù)對天氣特征的估計，計劃未來兩年的生長狀況。
這些看似靜默的小生命卻擁有如此強大的感知和預(yù)知能力，實在讓人跌破眼鏡！有科學(xué)家認(rèn)為人們看不到植物移動，并不意味著在植物體中沒有一個豐富的、動態(tài)的、多元的世界。難道無聲的植物們真的擁有自己獨特的表達(dá)方式，只是我們從未察覺罷了？
本期科技之謎將攜手中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所植物基因組學(xué)國家重點實驗室謝旗研究員，共同探尋植物世界的奧秘。
植物“思維活躍”
已逝植物遺傳學(xué)家、諾貝爾獎得主芭芭拉·麥克林托克稱植物細(xì)胞“具有思想性”，而達(dá)爾文曾經(jīng)也寫過有關(guān)根尖“大腦”的文章�？磥�，植物具有“意識”這個疑問早就被科學(xué)家們提出，但植物真的存在“意識”嗎？該怎樣科學(xué)合理的解釋呢？
植物基因組學(xué)國家重點實驗室謝旗研究員說：“植物與動物是不同的，動物主要是通過神經(jīng)細(xì)胞，植物體內(nèi)沒有神經(jīng)組織，所以不會像動物那樣擁有意識。雖然沒有意識，但是植物擁有所有生命體共同的生命特征，那就是趨利避害的特性。這種特性可以讓植物對外界環(huán)境的改變做出反應(yīng)。但這種反應(yīng)通常是隱性的，不容易觀察到。”
提到動物的“意識行為”，我們不免想到含羞草。它在受到外界刺激的時候會把葉片瞬間收攏，這種看似帶有“意識性”的舉動該如何解釋呢？
“它主要是因為植物細(xì)胞中鉀跟氯離子的平衡受刺激后被打破，導(dǎo)致葉片中的水分通過莖流入植物根部，葉子細(xì)胞組織的張力下降至葉下垂。”謝旗研究院說：“植物的這些能瞬間做出的反應(yīng)，和動物的神經(jīng)系統(tǒng)的反射完全不同，你可以把植物的這種瞬間做出的動作理解為植物進(jìn)化出來的一種‘機(jī)械式’的機(jī)關(guān)。好比老鼠夾子，你一動它就夾上了。專業(yè)的來說叫信號傳導(dǎo)。信號傳導(dǎo)有兩種，其中一種是受到外界環(huán)境刺激，細(xì)胞的活動快速反應(yīng)造成植物體內(nèi)發(fā)生生理變化；還有一種是通過基因的表達(dá)和蛋白的產(chǎn)生而做出變化，這種反應(yīng)需時較長。我們應(yīng)該將思考與信號處理分開來看，不能混淆。”
植物“性情迥異”
之前有科學(xué)家做過實驗：從同一個母體植物上切下來的兩個切片或從同一個母體植物上克隆的兩株小植物，即使在相同條件下對它們進(jìn)行培育，它們也會表現(xiàn)各異。
對于這種生長差異，謝旗研究院說：“這里就要提到‘表觀遺傳學(xué)’。其中一項便是植物的生長可以隨著環(huán)境的變化來進(jìn)行自我調(diào)控。比如我們將同一種植物一南一北的種植，那么植物生長的大小便會存在差異。外界的環(huán)境會調(diào)控植物基因表達(dá)，從而植物所產(chǎn)生的蛋白不同、代謝不同，最后造成外觀上的差異。”
原來植物的生長差異是因為植物的變化受到溫度、光照時間以及生長地土壤性質(zhì)的影響。謝旗研究員說：“光是植物生長發(fā)育的主要環(huán)境影響因素之一，而且是作物產(chǎn)量的重要決定因子。植物幾乎能夠感受各種層次的光，包括光照方向、光照持續(xù)時間、光量度以及光的波長；而植物的生長和繁殖要在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。在此溫度范圍的兩端是最低和最高溫度。低于最低溫度或高于最高溫度都會引起植物體死亡，不同的溫度環(huán)境也會導(dǎo)致植物形態(tài)上的差異；此外，土壤性質(zhì)的一些差異也會引起植物的生長發(fā)育的變化。”