植物压力大时也会“尖叫”

张 闻

人类在承受压力又无处释放的时候，会通过尖叫等方式给自己减压。那么植物面对压力会怎样呢？

近期，以色列研究人员发现，当番茄和烟草感到压力，比如脱水或茎被切断时，它们不但会“尖叫”，而且发出的声音与人类正常谈话的音量相当。相关研究3月30日发表于《细胞》上。这一发现打破了人类的固有认知，揭示了看似沉默的植物会“叫”的奥秘。

那么，植物究竟是怎样“叫”的？人类又为什么听不到呢？

多数植物面对压力都会“叫”

要回答上面的问题，先要搞清楚植物到底会在什么情况下发出叫声。

为了揭开这一谜团，研究人员将缺水、茎被剪断等压力状态下的植物和水分充足、完好无损的植物同时置于隔音箱内，并把这些隔音箱分别放置在没有背景噪声的地下室和有大量背景噪声的温室中，以此来记录植物处在不同条件下的发声情况。

研究人员在进行实验的植株前放置了两个超声波麦克风，作为记录植物声音的“话筒”。论文通讯作者、特拉维夫大学进化生物学家利拉赫·哈达尼说：“这种特殊‘话筒’主要应用于蝙蝠超声波信号研究，内置的传感器能将超声波信号转换为更易被人识别的电信号。”

通过实验，哈达尼发现，在不同“口渴”程度下，植物的发声情况也明显不同。例如，针对番茄植株的实验显示，植株在停止浇水的第二天被监测到发声，接下来这种发声变得愈加频繁，到第五天时发声次数达到峰值，然后呈下降趋势。一株受到缺水压力的植物每小时发出30～50次咔嗒声，而随着植物完全干涸，它反而不会发出任何求救声了。哈达尼推测，植物的声音很可能是在缺水过程中而非在完全无水状态时发出的。

那么，这种现象只是在个别植物身上才存在吗？

为了找到这一答案，哈达尼和团队成员也记录了各种其他植物面对压力的叫声。“我们发现许多植物——比如玉米、小麦、葡萄和仙人掌——在受到压力时都会发出声音。”哈达尼说。因此，她认为植物在感受到压力时会产生叫声是普遍现象。

善用植物的“叫声”

那么植物的叫声是怎么产生的呢？

研究人员认为，可能是由于植物维管系统中气泡的形成和破裂造成的，这个过程被称为气穴现象。

既然植物在受到压力时会产生叫声，为什么人类听不到呢？

事实上，人类的耳朵可以听到的最低频率约20赫兹，最高频率约2万赫兹，超过这个范围，就只能借助一些工具了。但是，其他生物可能已经进化到具有能够听到并对这些声音做出反应的能力。

在哈达尼看来，这些声音的存在具有重大的生态和进化意义。“如果某种在植物身上寄生的昆虫，能听出声波中的不同，就有可能利用这个信息，让自己不要在一株干旱的植物上产卵。”她说。

其他植物也可能从这些声音中受益。附近的植物通过这些声音，可能会得到身边的植物受干旱胁迫或受伤的信息，并做出减少蒸发等相应反应。

以此作为研究启示，科学家们还可以探究不同状态，如疾病、寒冷、食草动物攻击或极端紫外线辐射等其他胁迫，以及开花、结果等各个生命阶段下植物发出的声音。一旦构建了一个大型植物声音库，就可以通过现代工具对其进行分析，以获得更多的认知。

特拉维夫大学神经生态学家、论文通讯作者约西·约维尔说：“植物发声研究为交流、窃听和利用这些声音开辟了一条全新的途径。”或许，未来经过科学家的深入研究，人与植物实现“对话”将不再是梦。