呜莎解读：植物知道生命的答案-14

今天，我们继续来读《植物知道生命的答案》这本书。

今天的这部分内容，与中文版的原书会有一点点的出入。原因是我觉得中文版的原书内容有点儿奇怪，就跑去查了一下英文原版的内容和相关实验的资料，果然与中文版有些不同的地方。我的水平有限，所以做出这样的修改也比较忐忑，希望有实力阅读原文和英文资料的花友们可以去对照阅读。欢迎批评指正。

对于生命表现出来的各种行为，我们之所以觉得它们神奇，往往并不是因为它们复杂。只要随便翻开一本植物学或者动物学的教科书，我们随时都能看到那些复杂到令人发指的生命化学反应。但是一般情况下我们只会觉得那些知识很让人头痛而已，一点儿也不会觉得神奇。

我们觉得神奇的东西，其实更因为在这些复杂行为的背后，似乎隐藏着非常奇妙的意义。

比如说，当我们说到“植物会说话”或者“植物正在竖着耳朵听你说话”时，我们就会觉得这很神奇。因为这些判断里隐藏着一些有“意义”的东西。

植物在受到伤害之后通过叶片向外散发一些化学物质，然后其他周围的植物感受到这些化学物质后就在叶片里合成一些驱虫剂来自我保护。虽然这件事情已经成为通过实验随时可以观察到的事实，但是仍然没办法满足我们的好奇心，因为我们还不知道，到底是受伤的植物在主动警告周围植物小心害虫呢？还是周围的植物通过主动观察，闻到了害虫撕咬植物时发出的“血腥气味”，从而自己做好了驱虫的准备呢？

也就是说，植物通过化学气体通讯这个事儿只能说是个客观事实而已，但是弄清楚谁是主动的，谁是被动的，这才能够弄明白整件事情的意义。

那怎么才能够弄清楚这件事情里面的意义呢？有句古话说得好啊：子非鱼，安知鱼之乐呀，科学家又不是植物，能知道植物的具体行为就已经很不容易了，还想弄明白植物为什么会产生这些行为，这就有点儿太难了吧。

没关系，科学家们的聪明才智就在这里了。前面我们说过，达特茅斯学院有位科学家叫做鲍德温。这位鲍德温博士后来离开了大学，到德国耶拿的一家叫做马克思·普朗克的生态化学研究所当主任。在研究所里的时候，他就把他的一些想法说给他的同事们听了。当时呢，这些想法就深深的影响了另外一个人，这个人叫做马丁·海尔。

后来，马丁·海尔去墨西哥伊拉普阿托嘎登研究中心就职的时候，就把验证植物通讯行为的目的性问题重新拿出来研究了。他当时研究的样本植物是野生棉豆。

这个棉豆，是原产于墨西哥的一种豆科植物。现在咱们国内也有广泛的栽种，但是在市场上我们一般见不到带豆荚的棉豆，一般我们看见的都是剥好的豆子。有的地方会叫白扁豆或者菜豆。

棉豆如果被甲虫咬了，会有两个反应。一个是棉豆的叶子会向空气中挥发一些物质，还有一个反应，就是棉豆如果那个时候正在开花，那么它们的花分泌的蜜汁量会增加。

海尔博士和他的团队动用了一种叫做气相色谱仪的高级设备来分析棉豆叶片周围挥发出来的挥发物成分。希望通过精确的测量发现一些以前没有发现的线索。

海尔发现，在同一棵棉豆植株上，无论是被甲虫咬了的叶片还是没有被咬的叶片，挥发出来的气体成分都是完全相同的。如果一棵棉豆，生长在被甲虫侵害的棉豆周围，但是并没有被甲虫真正咬过，这些植株的叶片挥发出来的气体成分与那些被咬过的叶片也是相同的。但是没有被甲虫伤害，同时周围也没有受伤棉豆的那些植株，叶片上没有检测到挥发物存在。

通过这样一组实验，我们就可以知道，只要没有受害的叶子临近受害的叶子，那就能产生防御反应，无论这片健康叶子与受害的叶子在不在同一个植株上都没有关系。

但是，这个实验还是没办法知道，到底是受伤的叶子“警告”了周围的健康叶片，还是周围的叶片“观察”到了有叶片受伤这件事情而自己进入了防御状态呢？于是海尔博士进一步改进了实验来进一步验证这个问题。

海尔博士先用塑料袋把准备弄伤的叶子包裹起来，然后再把叶片弄伤。这样，受伤的叶片散发出来的气体就不会四处扩散了。在这种情况下，再检测周围的叶片时，无论是同一植株的其他叶片，还是临近植株的叶片，就都不会有散发气体的情况出现了。但是，那片被塑料袋隔离的叶子，则在持续的挥发出气体来。

然后，海尔博士又加强了这个实验。他用抽风设备将受伤叶片自己挥发出来的气体抽走，然后喷到健康的叶子上面，这时候那些健康的叶子，无论是同一植株的还是不同植株的，闻到气体后就立即产生了防御反应，并且也释放出同样的气体来。

第三步，海尔博士用抽风设备将受伤叶片产生的气体迅速抽走，目的是让受伤叶片自己也闻不到自己挥发出来的气体。当受伤的叶片的伤口愈合后，受伤叶片本身也不再挥发出气体了。

这连续的几个受控制的实验说明了什么问题呢？

首先，当受伤叶片被用塑料袋隔离后，其他所有叶片都不会产生防御反应了。当我们用抽风设备将这些气体喷到其他叶子上时，被喷到的叶子就产生了防御反应。这个现象很好理解，就是这些信号显然是通过气体挥发传递的，只有闻到气体的叶子会做出防御反应来。

但是，第三步的实验则是突破性的。海尔博士证明了受伤叶片本身能够持续挥发出气体，也是因为它闻到了自己散发出来的气体。如果它自己闻不到自己散发的气体，那叶片自身的防御反应都会停止。

由此可见，叶片之所以会有防御反应，原因并不是因为受伤叶片主动发出了警告，而是其他叶片闻到了叶片被害虫袭击的“血腥气息”。

于是，海尔博士就又产生了一个想法。他想，如果能够仿造出这种叶片的挥发物，是不是就能在植物没有受到任何伤害的情况下就让植物主动的产生抵抗外界伤害的物质呢？这不就能够实现农作物的主动防御了吗？

这是个非常有洞见的想法，也有相当的实用价值。2009年，海尔博士和他的另一位韩国同事一起合作，完成了对受害植株挥发物的完整分析。他们发现了激活叶片防御机制的两种关键性物质。当叶片受到真菌侵害时，起作用的关键气体是水杨酸甲酯，而当叶片被害虫咬食的时候，产生的关键气体是茉莉酸甲酯。

水杨酸甲酯被植物的气孔吸入之后会变成可以杀菌的水杨酸。所以，在受到菌类侵害的时候，水杨酸既是治疗真菌感染的药物，也是用于通讯的机制。

而另外一种茉莉酸甲酯的作用机制则更加复杂一点。茉莉酸甲酯会诱导植物细胞合成有毒的生物碱和酚类，对咬食自己的昆虫进行毒杀或者驱赶，同时也能诱导细胞产生更多的茉莉酸甲酯挥发出去。很多肉食性的昆虫也懂得茉莉酸甲酯的含义，这意味着这里有一些可以供捕食的昆虫。那些螳螂蜘蛛之类的害虫天敌会随着茉莉酸甲酯的吸引来帮助植物捕杀害虫。

今天这些知识给我们的最重要的启示，可能是告诉我们没必要去追求那些有虫子眼儿的蔬菜。蔬菜被虫咬伤后，自己会产生很多复杂的抗虫物质，这些物质即使不会对健康有多大影响，也多多少少的会影响蔬菜的口感的。另外，别以为有虫眼儿的蔬菜就是没有用过农药的，恰恰相反，有过虫害的蔬菜的农药用量往往更大。因为预防虫害需要使用的农药量，往往比杀虫需要使用的农药量低得多。

好啦，今天就聊这么多，咱们明天继续。