植物也能“說”話嗎？新研究發(fā)現(xiàn)植物也能發(fā)聲

出品：科普中國(guó)

作者：EVEE（北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院）

監(jiān)制：中國(guó)科普博覽

“虞美人草，獨(dú)莖，三葉，葉如決明，一葉在莖端，兩葉在莖之半，相對(duì)而生。人或近之，抵掌謳曲，葉動(dòng)如舞，故又名舞草，出雅州?！?/p>

——《酉陽(yáng)雜俎》

西楚霸王項(xiàng)羽和虞姬的故事大家想必都耳熟能詳，在項(xiàng)羽烏江自刎后，虞姬選擇了隨項(xiàng)羽而去。但這并不是故事的終結(jié)，而是傳說的開始…

根據(jù)《情史·情貞類》的記載：虞姬在和歌自刎之后，其葬處生草能舞，人呼為虞美人草。唐人段成式甚至在其所著的《酉陽(yáng)雜俎》描述了虞美人草在聽到樂曲后葉片隨之起舞的場(chǎng)景。

虞姬墓

（圖片來源：veer圖庫(kù)）

不過，這著實(shí)讓人感到有些不可思議，植物居然能聽懂樂曲并做出反應(yīng)？

這是真的嗎？

聞曲而舞的“舞草”

在人們的印象中，植物和這個(gè)充斥著聲音的世界仿佛是“割裂”的，它們一直保持著沉默，既不發(fā)出一言一語(yǔ)，也不會(huì)對(duì)外界的聲音做出回應(yīng)。

但這也并非絕對(duì)，諸多古籍都記載了虞美人草聞歌而舞的現(xiàn)象。

除了前述的《酉陽(yáng)雜俎》，宋代的《益州草木記》、《賈氏談錄》同樣記載了虞美人草的神奇之處。只是在這兩本古籍中，虞美人草被宣傳地更加神乎其神，從聞曲而舞變成了只會(huì)回應(yīng)《虞美人曲》，甚至在聽到《虞美人曲》后還會(huì)像人一樣鼓掌。例如，《賈氏談錄》中便有這樣的介紹：“褒斜山谷中有虞美人草，狀如雞冠，大葉相對(duì)，歌唱虞美人曲，則兩葉如人拊掌之狀，頗中節(jié)”。

野外的虞美人，但與虞姬化身的虞美人草大概不是一個(gè)物種

（圖片來源：wikipedia）

這樣的描述不禁讓人產(chǎn)生懷疑，虞美人草竟然這么具有靈性嗎？

對(duì)此，高郵人桑景舒做了個(gè)“實(shí)驗(yàn)”，發(fā)現(xiàn)虞美人草并不是只會(huì)隨著《虞美人曲》起舞。沈括在《夢(mèng)溪筆談》中描述了桑景舒的“實(shí)驗(yàn)過程”：桑景舒在虞美人草前演奏其他曲子，即便聲調(diào)不同，但只要音律相似，虞美人草同樣會(huì)聞聲起舞。

不過，不管虞美人草是不是只會(huì)隨著《虞美人曲》起舞，古籍中記載的虞美人草，大概率不是現(xiàn)在人們所熟知的虞美人，而是另外一種植物——舞草（Codoriocalyx motorius）。

根據(jù)《酉陽(yáng)雜俎》的記載，“舞草，獨(dú)莖三葉，一葉在莖端，兩葉居莖之半相對(duì)”，這與植物學(xué)家們對(duì)舞草的描述頗為相似：“葉為復(fù)葉，有三片小葉組成”。

舞草

（圖片來源：wikipedia）

大家仔細(xì)觀察上圖，不難發(fā)現(xiàn)舞草的葉片由3片小葉組成，兩側(cè)的小葉很小，長(zhǎng)度只有1.5~2厘米，而中間的小葉則較大，長(zhǎng)度可達(dá)10厘米。

而舞草的“舞姿”也與前述古籍中描述的頗為一致。根據(jù)相關(guān)記錄，舞草葉片中的兩片較小的小葉可以隨著音樂轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)而向上合攏，仿佛在鼓掌歡迎人們的到來；時(shí)而一片向上、一片向下，好似在隨風(fēng)而舞，令人賞心悅目。

不過，舞草為什么能夠?qū)β曇舢a(chǎn)生反應(yīng)還不得而知，人們只知道一定節(jié)奏、節(jié)律、強(qiáng)度下的聲波可以讓舞草翩翩起舞。

事實(shí)上，除了能對(duì)聲音產(chǎn)生響應(yīng)，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，植物其實(shí)真的會(huì)“說話”。

可別不信，植物真的會(huì)“說”話

植物會(huì)“說”話嗎？植物之間會(huì)“交流”嗎？相信許多人都思考過類似的問題。雖然人們?cè)谄綍r(shí)里基本上聽不到植物之間的交流，但這并不代表植物不會(huì)說話，其實(shí)植物之間可能一直在竊竊私語(yǔ)，只是我們聽不到它們的對(duì)話而已……

(圖片來源：veer圖庫(kù))

最近，一項(xiàng)發(fā)表在期刊《細(xì)胞》上的研究表明：當(dāng)植物受到脅迫時(shí)，便會(huì)發(fā)出特有的聲音。不過，這種聲音的頻率很高，咱們并不能直接聽見，但是并不妨礙科學(xué)家們用儀器記錄下植物在面對(duì)壓力時(shí)的“尖叫”。

科學(xué)家們記錄并辨別植物發(fā)出的聲音

(圖片來源：參考文獻(xiàn)[1])

根據(jù)這項(xiàng)最新的研究，以色列特拉維夫大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家和她的團(tuán)隊(duì)用實(shí)驗(yàn)證明了植物能夠發(fā)出聲音?？茖W(xué)家們?yōu)榱丝梢浴奥牭健敝参锇l(fā)出的聲音，在安靜的地下環(huán)境中創(chuàng)建了一個(gè)吸聲室，在吸聲室中，他們通過儀器捕捉到了植物們?cè)谑盏矫{迫時(shí)發(fā)出的聲音——一種類似氣泡膜破裂的響聲。

（音頻來源：參考文獻(xiàn)[1]）

總的來說，不同植物發(fā)出聲音的頻次并不相同。具體而言，番茄植株在受到脅迫時(shí)，每小時(shí)發(fā)出聲音的次數(shù)是煙草的兩到三倍：在缺水時(shí)，煙草植株每小時(shí)發(fā)出聲響約11次，番茄植株則超過30次。

不僅如此，同種植物對(duì)于不同的脅迫甚至還能發(fā)出不同頻次的聲響：缺水時(shí)，番茄植株每小時(shí)可以發(fā)出約35次聲響，而莖部被切斷的番茄要稍微安靜一點(diǎn)，每小時(shí)發(fā)出的聲響大約為25次。

相比于這些在脅迫狀態(tài)下的植株，正常狀態(tài)下的植株每小時(shí)大約只發(fā)出1次聲響，堪稱安安靜靜的美植株了。

除了煙草和番茄，研究人員還在玉米、小麥、葡萄等作物中也觀察到了類似的現(xiàn)象。這表明植物受脅迫而發(fā)聲并不只是個(gè)例，而是在植物中廣泛存在。

大家可能想不到吧，仙人掌也可以發(fā)出聲音~研究人員用儀器記錄仙人掌發(fā)出的聲音

(圖片來源：參考文獻(xiàn)[1])

有些朋友可能要說了，植物可以發(fā)出聲音好像也不是什么新鮮事吧。

確實(shí)，在早先的研究中，科學(xué)家們就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些植物，比如松樹，可以發(fā)出聲音。但在先前的研究中，研究人員通過將傳感器直接與植物接觸來記錄植物的振動(dòng)發(fā)聲。

而這項(xiàng)最新的研究則發(fā)現(xiàn)，植物發(fā)出的聲音可以在空中傳播，至少可以被3-5米外的動(dòng)物聽見，這表明植物發(fā)出聲音可能是為了和同類或者其他生物進(jìn)行交流。

不過，截至目前，科學(xué)家們也只是推測(cè)植物發(fā)出的聲音是由其維管系統(tǒng)中的氣泡的形成和破裂而產(chǎn)生的，植物發(fā)聲的具體機(jī)制仍不得而知。

探尋植物的“秘密生活”

1973年，一本名為《植物的秘密生活》的“科普書”在大眾間流行開來，這本書充滿了“奇思妙想”，作者認(rèn)為植物是會(huì)交流的生物，能聽會(huì)說，甚至還熱愛音樂…

植物的秘密生活

(圖片來源：wikipedia)

盡管作者似乎對(duì)許多事實(shí)視若無(wú)睹，但這本書卻在當(dāng)年大獲成功。人們會(huì)自然而然地同植物交談，甚至還有人創(chuàng)作了專門給植物聆聽的音樂專輯——Mother Earth's Plantasia。

然而好景不長(zhǎng)，隨著越來越多的科學(xué)家開始批評(píng)這本“科普書”，人們開始對(duì)前述的那些“奇思妙想”產(chǎn)生了懷疑。曾經(jīng)膾炙人口的談資在短短時(shí)間里淪為了人人喊打的偽科學(xué)，人們不再談?wù)撝参镩g的交流，似乎“呆頭呆腦”才是植物應(yīng)有的模樣。

時(shí)至今日，雖然該書中的一些內(nèi)容確實(shí)有待商榷，但是越來越多的證據(jù)表明，植物確實(shí)可以與昆蟲以及許多其他生物進(jìn)行各式各樣的“互動(dòng)”。而植物發(fā)出的信息，如聲音、振動(dòng)開始被用于實(shí)際的生產(chǎn)生活當(dāng)中，人們從聲音中辨別出植物是否缺水，從而做到精準(zhǔn)灌溉。

(圖片來源：參考文獻(xiàn)[2])

毫無(wú)疑問，伴隨著科學(xué)家們對(duì)植物“語(yǔ)言”的解讀，人們開始有機(jī)會(huì)更加深入地了解植物。或許有一天，當(dāng)我們徜徉花海，不僅可以看到鮮花爭(zhēng)奇斗艷，還可以聽到植物竊竊私語(yǔ)，真正走進(jìn)植物的秘密世界。

參考文獻(xiàn)：

[1] Khait, I., Lewin-Epstein, O., Sharon, R., Saban, K., Perelman, R., Boonman, A., ... & Hadany, L. (2018). Plants emit informative airborne sounds under stress. Biorxiv, 507590.

[2] 佚名. (1987). 根據(jù)植物發(fā)出的聲音灌水. 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技.