稻米能听见莫扎特?
2017-04-15史军
“眼观六路,耳听八方。”——我们常用这句话来形容一个人感官灵敏,洞察力极强。实际上真正能做到这一点的人很少,不过大家由此也能感受到听觉的重要性。在上期“植物有智慧”中,我们讨论了有关植物视觉的事情,自然会让人联想到,这些绿色生命究竟有没有听觉呢?
很长时间以来,有很多人都想证明音乐或者声音是否会对植物产生影响:有人朝着西红柿按喇叭,结果,结出的西红柿又大又甜;有人给种子听钢琴家莫扎特的音乐,结果种子发芽率大大提升……难道植物真的能听懂音乐,保持愉悦的好心情?赶快跟着植物人史军叔叔去找答案吧!
声音的小秘密
要说清楚植物能不能听懂莫扎特的曲子,还得从我们人类熟悉的声音和听觉说起。
所谓声音就是由于物体震动产生的一种特殊的波——也叫声波。我们拨动琴弦的时候,琴弦在震动;用鼓槌敲击鼓面的时候,鼓面在震动;用筷子敲玻璃杯的时候,玻璃杯在震动。 之后,我们才听到了声音。
物体因震动产生声波,声波再通过空气、固体或液体等介质传播到人或动物的听觉器官。就好比我们在房间里,能听到楼上邻居用电钻在墙上钻孔的声音,就是墙壁因震动发出声波,声波再带动墙壁周围的空气传播到我们耳朵里的。当然,我们更熟悉的声音都是靠空气来传播的,不管是汽车的喇叭声、同学的读书声、喵星人和汪星人的讨巧卖萌声,都是由空气这位二传手传播到我们耳朵里的。
声音对于动物来说有着重要的意义,树杈被折断的声音,物体扫过草丛的声音都可能意味着危险的猛兽即将出现。这就是大多数动物都有敏锐听觉的原因。说到底,声音的本质就是震动,而听觉的本质就是捕捉这种震动。那么在这一点上,动物和植物一样吗?
植物真的能听见莫扎特?
我们能听见声音依靠的是……
这个我知道,包括人在内的哺乳动物都有一套完备的接收声音的系统 ,包括接收声音的鼓膜,传递震动的听小骨,以及在耳蜗中感受震动的听细胞。正是这套复杂的听觉系统,才保证人类能感知到声音。
植物并不想要听觉器官
但是在植物身上,我们并没有找到相应的听觉器官,哪怕是专门接收声音的组织——叶片上没有,树干上没有,花朵上就更没有了。这大概是因为植物对声音的感知并没有那么迫切。
作为自然界的初级生产者,植物舍弃了会动会跑的能力,减少了大量能量的消耗。它们选择了“兵来将挡,水来土掩”的策略。要么是准备了大量的枝叶,让动物吃个够;要么是准备了各种毒药,让动物无处下嘴。这样一来,除了台风、地震、泥石流这些天灾,几乎没有什么能威胁植物的生存。所以,听到声音对植物来说,就成了可有可无的能力。与其长出一双敏锐的耳朵,还不如多生产一些种子去霸占更多的地盘。
植物并不是聋子
植物不能听见莫扎特,那么植物就真的是聋子吗?
我们可以换一种方式思考,不妨把声音当作一种震动现象,就会得到完全不同的答案。
有些植物在特定的时候也需要用特别的声音来对暗号,比如在传播花粉的时候。
有些花朵(比如茄子的花)为了防止有的昆虫不劳而获,就给自己的花朵设置了特殊的机关——把花粉关在花药里,只有在蜜蜂以特定的频率震动的时候,里面的花粉才会喷涌而出。这倒有点像现在流行的声纹锁,只有说话声一模一样,才可以打开密室的大门。
植物需要靠蜜蜂搬运花粉,而这些小动物也在这个过程中得到了好处,双方就是一种互惠互利的关系。
如果你觉得茄子花凭震动给蜜蜂“开仓放粮”算不上听觉的话,那跳舞草绝对算得上是一种对声波有感知的植物。跳舞草对声音的喜好表现在它们的“舞姿”上。随着一曲轻柔的《月光下的凤尾竹》,叶柄基部的两片小叶时而合拢,时而分离,轻柔地摆动。但如果你在旁边大吵大叫,任凭声音多大,跳舞草也无动于衷。看来,植物还真能分辨出莫扎特柔美的小夜曲和没有规律的噪声。跳舞草的运动机理一直是个谜,它们是怎样分辨出动听的乐音和嘈杂的吵闹声的,有待人们去探寻。
声波能操控植物基因?
至于声音能不能刺激植物生长,人类一直没有找到确凿的证据。但仍有一些研究人员坚持认为对着西红柿之类的植物狂按喇叭,可以提高它们的产量。
科学家试图以多种理论解释这种现象——有的认为,震动可以促使细胞快速分裂;有的认为声波可以刺激细胞核的活性,可惜都没有明确的实验来证明。直到2008年,韩国科学家发现声波会影响水稻的两个关键基因——rbcS基因和Ald基因。声波是操控这两个基因的开关,会影响水稻产量。前者关系到水稻吸收二氧化碳的能力,而后者则掌控着水稻种子内部蔗糖和淀粉的合成工作。水稻籽粒的轻重都要看它们的脸色行事呢。
植物不光能聽得见声音,还对音调有喜好。比如,上面介绍的两种水稻基因,只对频率为125赫兹的声音刺激产生反应,对于50赫兹的声音就会充耳不闻。看来,这两种基因还是高音唱腔的爱好者呢!看到这儿,植物有没有听觉,似乎已经有了答案。但是,事情并没有这么简单。水稻的研究并没有更深入的报道,其他植物对声音的反应也鲜有报道。植物究竟能不能听见声音,仍然是个谜。
话说回来,生物的所有结构和行为都是适应环境的结果,否则早就被扫进了进化的垃圾堆。可是,如果声音对植物本身就不重要,那植物为啥要制造这些多余的部件呢?这个谜题还有待同学们去探索和解答,这也许会成为大家重新认识植物的契机。