植物也会痛! 叶子被毛毛虫啃食「感觉瞬间传遍全身」
▲ 植物会传递讯息、开启自衞荷尔蒙,提醒其他部分「有危险」。(影片取自YouTube,如遭删除请见谅。)
没有大脑、肌肉、神经系统的植物有痛觉吗?其实他们没有看起来的「被动」!美国威斯康辛大学(University of Wisconsin)研究发现,植物遭受攻击时,会分泌一种含有钙的物质,传遍全身,就像人体释放出痛觉讯息一般。此外,虽然他们长在土中无法动弹,但受到威胁时会反击。科学家表示,当植物被摘下一片叶子或被虫子啃食时,一种兴奋性的神经传递物质谷氨酸(glutamate)会激起含钙物质,传遍植物的叶脉,这一波讯息紧接着开启自衞荷尔蒙,提醒其他部分「有危险」,要做出防衞。而这一系列的「动作」外界都察觉不出来。
▼ 植物被毛毛虫啃食。(影片取自YouTube,如遭删除请见谅。)
这类从伤口传遍整株植物的讯息,作用与人体的痛觉讯息类似。就算是一只毛毛虫爬过,植物也会产生类似的反应。科学家认为,这种反应的作用是为了帮助植物避开有害昆虫,有些植物的自衞荷尔蒙会发出恶心的气味,能够驱赶昆虫,降低被吃掉的机会。此外,也有植物会发出荷尔蒙吸引黄蜂,再猎食袭击它们的动物。
研究团队原本要研究植物对重力影响的反应,于是将一株芥菜类植物基因改造,让它会在矿物质含量升高时发出萤光,但却意外发现,当植物受伤或被触摸时,竟然都会发光,光波闪遍叶脉。科学家除了试着拿剪刀剪叶子之外,也让毛毛虫吞食植物,都能看见植物发光。
▼ 未受攻击的植物已准备好面对威胁。(影片取自YouTube,如遭删除请见谅。)
这项研究由植物学家吉尔罗伊(Simon Gilroy)、丰田(Masatsugu Toyota)等人参与,研究结果被刊登在《科学》(Science)期刊上。吉尔罗伊表示,「我们想要试着了解,是什么驱动整个系统运作的。」植物在遭受攻击时,发出防御信号产生电荷,但对于为何会产生电荷,仍是未知数。
吉尔罗伊说,科学家们对于植物传递痛觉讯息的速度很诧异。遭受攻击时,植物在几秒钟内做出反应,又在几分钟之内传遍每一片叶子,虽然这比人类神经传导慢,但已经相当惊人。他表示,其实动物和植物有许多相似之处,也会面临相似的生存威胁,「他们感受环境的能力可能比我们还厉害,因为他们可不能站起来就走。」
▼ 植物遭受攻击时,会分泌一种含有钙的物质,传遍全身,就像人体释放出痛觉讯息一般。(图/翻摄自威斯康辛大学麦迪逊分校官网)