植物會說話?讓科學界半信半疑的爭議與謎團

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植物
研究人員認為,植物的溝通能力遠比很多人想象的要更複雜(Credit: Guido Mieth/Getty Images)

勞拉·貝洛夫(Laura Beloff)的植物似乎在發出聲音。她將其根部連接到接觸式麥克風上,以便能檢測土壤中微弱的高頻咔嗒聲。她在電腦軟件的幫助下,使這種聲音的頻率降低,人類就能夠聽到。

當她在辦公桌前工作時,她旁邊的音頻設備愉快地「喋喋不休」起來。說來就來。「這是最奇怪的事情,」藝術家、芬蘭阿爾托大學(Aalto University)副教授貝洛夫說。一位訪客走進她的房間,植物的咔嗒聲便停止了。當訪問者離開時,聲音又響了起來。後來,更多的人進屋,聲音再次停止。只有當人們離開時,它才重新開始。「我仍然不知道是怎麼回事,」貝洛夫說。

就好像這株植物只想要貝洛夫一人作它的私人聽眾,只跟她說話。

貝洛夫試圖檢測來自植物的聲音,總共進行了兩年多,斷斷續續。她仍然不確定植物發聲的原理。她的設備簡陋,只有一個簡單的麥克風。她承認,聲音可能是來自土壤或其他微生物,不一定是植物。植物能與人溝通,或者對進入房間的人做出反應,目前這還只是猜測。

但與人交流這種最微小的可能性,引起了貝洛夫的好奇。「真的是這樣嗎?就是這個問題,」她說。

有很多關於植物的問題,我們尚不了解。目前,植物學家就植物之間相互交流或植物與其他生物之間的交流存在爭論。如果植物能交流,他們會有智能嗎?

植物
有些植物似乎對振動、化學信號和聲音有反應,但關於他們可以與外界「溝通」這點是有爭議的(Credit: Elva Etienne/Getty Images)

關於植物的複雜性及其驚人的能力,相關科學研究不斷有新發現。植物可能比想象的要複雜。然而,他們會「說話」,這想法還是有爭議的。

不過,一些人仍然試圖讓植物參與對話,他們是對植物說話的人。

貝洛夫在閲讀了莫妮卡·加利亞諾(Monica Gagliano)和其他研究人員的實驗後,首先想到的是傾聽植物根部的聲音。在過去十年左右的時間裏,西澳大學(University of Western Australia)的加利亞諾發表了一系列論文,表明植物有能力進行交流、學習和記憶。

她一直認為,科學家應該更加注意植物可以傳輸和貯存聲音信息。在2017年的一項研究中,加利亞諾及其同事表明,植物似乎能夠通過根部感知水振動的聲音,這可能有助於它們在地下生根。

加利亞諾相信植物可以溝通。「證據是清楚的,」她說。

在2012年發表的一篇引用率頗高的論文中,加利亞諾和合著者報告了從植物根部檢測到的咔嗒聲。研究人員使用激光振動儀檢測到這些來自根尖的聲音。她說,激光是在實驗室環境下,對淹沒在水中的植物根部進行探測,以確保檢測到的聲音確實來自植物根部本身。

然而,要說這些咔噠聲具有任何交際功能,則需要進一步的證據。加利亞諾說,她通過改變植物的生長方向,觀察到植物根部以類似的頻率對聲音做出反應。

這究竟是什麼意思,還不確定。加利亞諾還說,在非實驗環境中,她聽到植物用語言與她交談。

她說,這種經歷「超出了嚴格的科學領域」,第三方觀察者無法用實驗室儀器測量她聽到的聲音。但她很肯定,她已經感覺到植物多次與她交談。

她說:「我所說的情況不僅包括我,還有同一空間的其他人也聽到了同樣的聲音。」

不管你怎麼看這些說法,最近由多個科學團隊進行的研究揭示了關於植物聲音的各種引人入勝的見解。譬如,以色列一組研究人員2019年發現,當植物暴露在蜜蜂嗡嗡作響的聲音中時,花蜜中的糖含量就會增加。

植物這樣做可能是為了吸引昆蟲,如蜜蜂,在採花蜜時給植物授粉。某些其他昆蟲只是採花蜜而不收集或傳播任何花粉,這對植物沒有好處。只有研究人員將植物暴露在蜂的聲音或相同頻率的聲音中時,糖含量才會增加。

其他研究表明,聲音對植物可能很重要。例如,暴露在毛毛蟲咀嚼音頻中的植物會分泌出更多的化學物質,以阻止饑餓毛毛蟲的啃食。

這樣的研究讓人們懷疑是否能使用特製的聲音影響植物。中國青島農業工程研究中心設計了一種向植物廣播的特殊裝置。他們聲稱這增加了產量,降低了對肥料的需求。

樹木
已有證據表明,樹木和其他植物的根部使用化學信號進行溝通(Credit: Pakphipat Charoenrach/Getty Images)

聲音也可以使植物和其他生物之間建立互利的關係。在婆羅洲,屬於食肉植物赫姆斯利豬籠草(Nepenthes hemsleyana)的後部內壁已經進化、能夠反射蝙蝠的超聲波。這吸引蝙蝠排便,在蝙蝠棲息處,蝙蝠對凖他們排出糞便,等同於施肥。2016年一份研究植物和蝙蝠之間聲學關係的論文指出,一種與赫姆斯利豬籠草近親的植物物種,不依賴蝙蝠排便施肥,因此也就沒有吸引飛行哺乳動物的超聲波反射表面。

所有這些研究都證明聲音對植物很重要。但是植物可能感知聲音的機制如何精確運作,這仍然神秘。說植物對聲音刺激有基因原因、且能自動反應是一回事,但認為他們可以思考如何做出反應,就走的太遠了。大多數人會爭辯說,那種程度的智力只有動物物種才有。

持懷疑態度的人包括德國海德堡大學(University of Heidelberg)的大衛·羅賓遜(David Robinson)。對於植物有智慧,或者他們可以像我們一樣交流的說法,羅賓遜和其他一些科學家持高度批評態度。植物對聲音刺激的反應雖然有趣,但卻是預先確定的,而且是僵化的,他說:「這與思維無關。」

植物沒有神經元,只有動物大腦中才有傳遞信息的神經元細胞。羅賓遜認為,總的來說,植物缺乏思維的機制。然而,植物可以通過化學信號在內部傳遞信息。

關於植物可以學習的說法也很受爭議。一位研究人員試圖複製加利亞諾及其同事關於植物可以學習的研究結果。然而,他們未能取得同樣的結果。在一份公開的回應中,加利亞諾和她的團隊說,重覆進行的實驗與自己使用的方法太不同了,因此無法對早期的結果做出可靠的評估。

羅賓遜說,植物有讓我們大吃一驚的能力,他並不否認這種可能性。但他堅持認為,我們不應該試圖將他們的溝通能力與我們自己的溝通能力進行類比,或者試圖和他們交流。

「我認為很多人試圖做的是人性化植物,使他們更像我們自己,」他說。

認為植物有認知能力的研究者和持反對意見的研究者之間的分歧,羅賓遜認為也無法彌合。「兩個陣營處於戰爭狀態,我的意思是口頭上的戰爭。」

這並不是說研究派系之間存在對等的分裂。研究人員對植物能力的判斷在很多方面都不同,除了羅賓遜之外,還有許多科學家懷疑植物是有智能的--我們會說,這是與人類類似的交流的先決條件。

但愛丁堡大學榮休教授托尼·特雷瓦維斯(Tony Trewavas)持不同觀點。他說,根據一個寬泛的定義,植物可以被認為是有智慧的,因為它們對刺激的明顯反應方式,提高了它們的生存機率。他把這比作一隻從獅子身邊跑開的斑馬,我們毫不費力地認為這是一種智能反應,而植物分泌物質殺死自己的一片葉子以阻止毛毛蟲卵孵化,與斑馬逃離獅子的反應並沒有什麼不同。

特雷瓦維斯還指出,樹木依靠土壤中的微生物網絡來幫助它們找到營養物質,這是物種之間交流的一種形式。

「所有的生命都是聰明的,因為如果不是,根本不會存在,」特雷瓦維斯說。這發人深省。從概念上講,求生是有智能的證明嗎?

然而無論如何,人如何與植物交談或是如何理解植物話語,這個問題一直都在。

花
已證明,一些花在傳粉者嗡嗡作響的聲音刺激下,在花蜜中增加了糖含量(Credit: Lee Albrow/Getty Images)

雖然植物可以清楚地對某些種類的聲音刺激做出反應,而且有時可以與各物種進行化學交流,但許多人會爭辯,這與聊天不同,這不過類似於許多動物物種的偶然發聲。

貝洛夫說,雖然她對這種可能性著迷,但她仍然對植物能說話的論點持懷疑態度。

她說,「當然,有些人說他們可以與植物交流,但從更理性或科學的角度看,這是多麼困難。」

還有一個問題, 如果有一天我們能和樹木交談, 我們到底會說什麼?或是和花草討論什麼問題?

「也許植物也想和人類交流,」貝洛夫想。「誰知道呢?」

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