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植物可以互相“交流”共御敌人 科学家发现植物说话新方式

时间:2019-05-12 03:42:40

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植物可以互相“交流”共御敌人 科学家发现植物说话新方式

遇到危险时,自然界的动物们可能会通过咆哮、嚎叫、呜咽、吠叫、低吼或其他上百种声音来警告他们的同胞。那么植物遇到危险时也会进行类似的交流吗?科学家之前就发现,处于危险中的秋麒麟草属植物变得更臭了。

一枝黄花

最近康奈尔大学研究人员的一项新研究表明,当受到草食性黄花叶甲虫的攻击时,“北美一枝黄花”(花名,秋麒麟草属植物)会发出一种化学“哭声”,这种化学“哭声”可以被附近所有同类植物检测到。从而把危险信号传播到整个群体,直到大家都开始努力保卫集体、抗击入侵者。

食黄花叶甲虫

论文作者安德烈·凯斯勒(Andre Kessler)说,我们早就知道植物可以通过挥发性有机化合物(VOCs)“说话”。但这篇论文表明——至少对黄花来说——谈话对说话者和接受者都是有益的,即使他们在基因上是不同的。

在此之前,科学家们认为只有亲缘关系近的植物群落 (类似于人类的家族)才会使用VOCs进行交流,而任何接收到这种信号的非亲缘植物都只是在“偷听”。为了验证这一说法是否正确,凯斯勒和他的合作者培育并研究了两组不同的一枝黄花。

一组过着平静的生活,没有任何威胁——这组植物只使用VOCs与它们的亲缘植株交流,就好像每个家庭都用自己的语言交流一样。但另一组则不得不与黄花叶甲虫(因其喜欢咀嚼黄花叶片而得名)作斗争,这些植物开始趋向自由共享信息,Kessler说,整组植物不论亲缘或者非亲缘,它们的VOCs的化学组成都变得更相似,就像形成了一种共同语言。

普渡大学的生化学家Natalia Dudareva说,这项新研究“让我们对植物间的交流有了更深入的理解”。

凯斯勒说,人们认为植物受到威胁时会发出一些“噪音”,这是有道理的。由于一些挥发性有机化合物能对攻击者起到威慑作用,如果整个群体都在生产它们,就会降低整个群落受到攻击的风险。“每个个体都得到了好处,”他说,创造了“一片草食动物不太可能再返回的生物防区。”

至少还有一个大谜团有待解决:虽然我们知道被围困的植物可以利用VOCs发出警告,但“我们对它们的邻居如何接收这一信息几乎一无所知,”凯斯勒说。他的团队现在正在寻找“听到”这种警报的机制。

Dudareva说,弄清植物VOC交流的“感知机制”将是该领域的下一个重大突破,“因为我们将开始了解植物之间是如何交流的”。“目前,大多数科学家可以确认的是,植物间的对话正在无时无刻地发生着。谁知道呢也许有一天我们可以偷听它们谈话的内容。”

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