默契的植物“朋友圈”

袁则明

走进铺青叠翠的公园，可不要踩踏草坪，因为小草会产生一系列“悲愁”反应。

小草对昆虫及病毒有一整套防御系统，当一株小草被虫咬或感染病毒后，就会释放一种叫茉莉酸甲酯的物质，易挥发，其气味既是植物间交流的“语言”，又是求救或预警的信号。

当我们踩踏到小草后，它可能误认为来了大大的昆虫，便会向“朋友圈”发出信号，从而让“朋友们”迅速合成能防虫、防毒的物质，这样整个草坪“群”里都会营造出一种十分紧张的氛围。一般情况下，人们闻不到这些气味，只有在割草时，小草们误以为是大量昆虫来袭时才会形成气味联动，我们也才能闻到青草香味。

小草除了对我们的踩踏会发出错误信息外，靠气味“语言”来传播信息也往往会误事。比如，它们本想把信息发给东侧的“朋友圈”，结果气味被大风刮向西侧。另外，发出的信息没有加密，容易被“窃听”，使得有些寄生植物很容易找到喜爱的寄主。

如此不严谨的防御系统，显然不符合生物进化史。于是，科学家们猜测，至少那些大树不会运用这种“语言”沟通，植物肯定会升级防御系统，以确保自己生存和繁衍。

加拿大阿尔伯塔大学生态学家约瑟夫·伯奇带领的一个团队，发现一片森林长得特别茂盛，说明该森林树木的防御系统应该很完备，可他们并没有发现异常情况，只检测到地下布满了真菌网络。

关于真菌的作用，学者康斯坦丁曾做过一个实验，他在法国阿尔卑斯山1400米高的山坡上同时种了两组马铃薯，一组没有施肥只带了真菌，另一组没有施肥不带真菌，结果带了真菌的获得大丰收，另一组却颗粒无收。说明真菌能传递养分和水，来滋养植物。但这么多庞大的树木，仅靠真菌传递养分显然不可能，也就是说，真菌与植物生长发育之间的生理机制一定还存在某种默契。

为了知道它们之间的秘密，科学家们又进行了另一项实验，他们把甲、乙两株番茄接上同一种菌根菌，中间用25微米薄的不锈钢板隔开，然后将甲株番茄接种上易感染的病原菌，并用袋子把地上部分套起来，以免地上部分进行信息或病毒传播，同时，还有另外3个不同的对照组。经过一段时间后，研究人员发现，乙株番茄体内有了一些防御性酶和能分解真菌细胞壁几丁质的酶。说明甲株番茄已从根部将病毒情报通过真菌传递给了乙株，并且乙株及时地做好了预防措施。

在这项实验中，真菌起到了“通讯员”的作用。在此基础上，研究人员又对真菌与树木之間的关系进行了深入探索，发现真菌除了传递病毒、昆虫情报外，还会把土壤中哪里有水分、氮和磷等情报提供给大树。当然，真菌也没忘了它有传递养分的功能，在遮天蔽日的森林里，当一棵刚破土的小树无法通过光合作用获得养料时，真菌也会传输其他大树的营养供幼苗生长。

一种树木的根与真菌的联系具有专一性，这样，同种树木之间就形成了一个封闭且加密的区域网络，当真菌把情报信息发到“朋友圈”后，树木就会根据情报采取相应对策，确保生命安全。

那么，真菌为什么要向树木提供这些情报呢？因为真菌需要树木给它们提供碳源，这是“一损俱损，一荣俱荣”的森林管理体系。这套地下防御系统，使得植物能在极其恶劣的环境下，尽可能减少死亡，甚至可能会帮助人类降低温室效应的影响。

（王世全摘自《知识窗》2022年第5期 图/槿喑）