植物真能听见音乐？

房裕东

有一位印度科学家每天在自家院子演奏小提琴，他发现，在光照、温度和湿度一致的情况下，长在院子里的植物比长在院子外的植物更茂盛，由此他认为，可能是美妙的小提琴音乐促进了院子里植物的生长。

类似这样“植物能听见音乐”，甚至能“听懂音乐”的说法有很多，但真正关于植物听觉方面的科学研究却很少，某些“实验”不过是由音乐爱好者和科学爱好者完成的。从严谨的科学角度来看，这些“实验”在条件的控制、对照的设置等方面都存在一些问题，不能轻易地根据这些“实验”来下结论。

植物听觉方面的科学研究始于生物学家达尔文。达尔文试图通过对着含羞草演奏大管来促进它的叶子闭合，结果没有成功。达尔文在实验记录中说，这真是一个“愚蠢的实验”，他认为植物根本就“听不见”音乐。

20世纪60年代，女中音歌唱家雷塔拉克·多罗西的一项研究再一次吸引了公众的关注。为了完成学分，雷塔拉克在音乐学院进修时选修了“生物学概论”这一课程，并写成了《音乐之声与植物》一书。雷塔拉克坚信，优美的古典音乐可以让自然达到和谐，促进植物的生长；而嘈杂的摇滚乐则会抑制植物的生长。为了证明这一观点，她选取了几株不同种类的植物，分别将它们置于滚动播放着古典音乐和摇滚乐的环境中。几周之后，她发现，“听”摇滚乐的植物生长状态明显变差，叶子萎蔫枯黄；而“听”古典音乐的植物生机勃勃，绿意盎然。于是她得出结论：“听”古典音乐的植物比“听”摇滚乐的植物长得好。

这个实验设计有对照，结果也与众人的认知相符，看上去似乎没什么问题，因此雷塔拉克的结论一经报道就迅速引起了大家的关注。不过，若是从科学研究的角度看，这个实验其实存在诸多问题：实验前，没有比较这些植株原本的生长状况；实验使用的植株数量太少，无法进行统计分析；没有对实验过程中的水分、光照、温度等条件进行严格的控制；实验无法重复（雷塔拉克自己和其他专业科学实验室都无法重复相同实验以得出相同结论）。因此，雷塔拉克的这一实验不能算严谨的科学实验，其结果也不能说明问题。

还有一个更有趣的实验——给玉米种子“听”不同的音乐以观察种子萌发率的变化。实验者将同一批收获的、遗传背景完全相同的玉米种子随机分成三份：一份置于沒有音乐的音箱中，一份置于播放古典音乐的音箱中，一份置于播放摇滚乐的音箱中。几天之后，实验者发现，相比于第一份种子，后两份“听”音乐的种子的萌发率都有了明显的提高，不过萌发率的差别并不大。出于严谨性的考慮，实验者重复做了这个实验。这一次他们又发现了一个小细节：持续播放音乐的两个音箱，表面温度都比较高。也就是说，实验中不仅有音乐这一变量，还有热源这一变量。果然，在将三个音箱的表面温度控制在相同条件下之后，三份实验中的玉米种子的萌发率就没有了明显区别。

实际上到目前为止，符合科学规范的相关实验均不能证明植物可以对外界的音乐做出反应。在科学上，我们目前仍然认为植物是不具备听力的。

2012年的一项研究显示，对着种有玉米的盆的一侧持续播放同一频率的声音，玉米的根尖会朝着声源方向弯曲，且弯曲程度与声音的频率相关。这项研究能不能证明玉米能听见音乐呢？其实，包括玉米在内的某些植物，之所以会对部分声音做出反应，是由于特定频率的声音与植物细胞内部的固有频率相近，从而使细胞整体发生共振。共振使得细胞的状态发生改变，时间一长，便表现出了肉眼可见的弯曲效果。换句话说，植物并不是主动在“听”，而是被动感受到“振”，所谓的植物对声音有反应，其实是它被一浪高过一浪的声波给“振”出来的。

为什么植物不能主动对声音做出反应呢？其实这并不难理解。对于动物来说，声音是周围环境变化的即时信息，动物可以根据声音判断出环境中是否存在危险，从而决定是躲避还是战斗；而植物几乎是不能移动的，对环境信息做出反应也需要相对较长的时间。对植物来说，依赖声音获得的即时信息并没有什么用处，它们自然就不必消耗能量对声音做出反应了。

发表在美国《细胞》杂志上的一项科学研究显示，1000赫兹的正弦波声音刺激可以增强葡萄培养细胞和田间葡萄浆果皮中的花青素的积累。研究人员认为，之所以出现这种变化，是因为声音振动刺激了葡萄的细胞膜。声音振动以细胞膜为目标，并通过细胞骨架或离子通道唤起信号转导级联反应。同时，钙离子可能作为声音振动的次要信使，通过磷酸化/去磷酸化将信号传递给其他信号蛋白或转录因子。声音振动还通过染色质重塑调节基因表达，被声音振动激活的基因表达导致了植物的生理和发育改变。不过，该项研究结果无法证明与葡萄藤中其他生理变化相关的任何结果。考虑到在田间试验中，声音刺激对葡萄的生长发育并没有产生负面的影响，所以为了达到增加花青素含量的目的，用声音对葡萄进行相应刺激，可能将成为葡萄栽培中的一项创新型实用技术。

科学研究是严谨的，每一个结论都要有坚实的证据支撑，每一个实验证据都要有严格的设计、精确的对照、多方面控制变量、多次重复、统计分析等一系列科学的方法来支撑。并不是所有的实验结果都符合我们的预期，眼见也不一定为实。当我们在各种媒体上看到令人或惊讶或惊喜的“科学实验结果”时，首先要想一想这个实验是不是具备科学研究的要素，进而判断实验结果到底真实与否。

●丁丁 荐自《百科知识》