植物会说话?别惊讶,这事儿是真的

更新时间:2018-11-29 15:50:00    阅读:191

人要说话。人多的时候就唧唧喳喳讲个不停,一个人时也要自言自语。按认知心理学家Stevem Pinker的说法,人类是用“心语(inner speech)”思考和交流的动物,也就是用符号化的概念“默默地”建构认知。


人要说话。人多的时候就唧唧喳喳讲个不停,一个人时也要自言自语。按认知心理学家Stevem Pinker的说法,人类是用“心语(inner speech)”思考和交流的动物,也就是用符号化的概念“默默地”建构认知。



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▲人类语言形形色色。


婴幼儿同样拥有心语,只不过形式上更简单些,而且喜欢说出来(所以幼儿园里永远都那么吵),但婴幼儿的“语言”与成年人的语言是可以互译,交流的。也正是因为生命之间普遍性的交流,存在于语言之先,所以自乌克兰大草原起源的原始印欧语,才能向东,向西伴随马匹的传播而传播 。

那么,对婴儿来说,不懂用富有变化的哭笑声跟成年人交流,就很危险;成年人类一旦抛弃交流,生活也将变得好艰难0.400万年前,人类祖先阿尔法南方古猿学会了最原始的语言交流; 200-250万年前的能人,其左脑布洛卡区和缘上回,角回区域加深,这些区域都跟语言进化相关;终于到3万年前,现在智人学会了真正的说话 - 最高级的交流。

语言作为一种“复杂适应系统”,大大增强了适应性 ,人类可以用这套通讯系统精确交流与生存,繁殖相关的重要信息。比如,有一头两米高的巨型树懒,狩猎它应该走“大树前面的小道”,而不是“小树后面的大路”;“前面第四棵树,向右转,把公羚羊赶向红色的巨石,我们会在那儿埋伏,然后用矛刺它”;猎物应该怎么分肉吃不完,那可不可以换一些水果?啊,尼安德特人在山下,我们去偷袭吧杀他们的男人,抢他们的女人!

请注意,尼安德特人(Homo neanderthalensis)也有F0XP2“语言基因”,但很可能并不会讲话,或者听不懂智人之间的阴谋与战争动员。只因为高级通讯系统的运转,需要一堆配套设施(不然,拥有语言基因的老鼠,蝙蝠,一些鸟类也会说人话了)。比如,尼安德特人的小脑占整个脑部的比例比现代人的小许多,一般这一比例越大,语言和记忆功才越强。

所以,不怎么会交流的尼安德特人,可能就是这样被善于交流,言谈的智人给团灭的。可以说,会不会交流真的可以决定一个物种的生死存亡显然,进化更早,生物量更大的植物,怎么可能不明白这个道理!

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▲植物生物总量是人类的7500倍。




能说会道:植物是怎么保持通话的?




植物不具有神经系统,但是没关系,它自有一套“能说会道”的通讯系统。

交流未必非靠说,只要能把“信”送到,怎么着都成:非洲瓦图齐部落的交流仰仗“鼓语”,西班牙加那利群岛的戈梅拉岛居民,摩洛哥阿特拉斯山居民以及中国苗族等等,均会使用“口哨语(whistled language)”远程交流。蜜蜂,它们靠舞蹈和信息素来交流食物的距离和方向。有意思的是,意大利蜂还能懂中国蜜蜂的“舞蹈语言” 。可见,只要能交流信息,形式并不重要,载体是声波,视觉图像还是信息素分子也不重要。

对植物而言,铺设通讯系统,最好就近取材,就地取材。没有神经元,但它们可以合成海量的,结构不同,活性不一的化学分子,后者即可以打造为信息的载体一句。话,植物间的交流,母语是“化学语言”,第二外语才是“声波语言”。

先说母语。去植物细胞的膜上看看吧,那里遍布着可以结合化学分子的蛋白受体。它们就是一扇扇城门,化学信使取道于兹,一路或三百里加急,或六百里加急把消息传递到细胞核。当然,小分子化合物如CO 2,萜类/半萜类化合物也可以经由气孔,直接进入细胞内部。紧接着,基因组将启动或关闭特定基因,然后将令一出,特定位置的特定细胞的特定代谢发生改变 - 这就叫“运筹帷幄之中,决胜千里之外”。

典型的植物帝国通讯范例,是这样运作的(以玉米为例):

两棵玉米做邻居,一个生长过盛,自家叶子挤到了另一棵玉米“身上”。这时,后者可把叶面上的机械刺激,转换为根上的化学语言,说给前者对根“听”,邻居玉米‘愧而退’,转向别的地方开疆拓土。当把受过机械刺激的玉米液体培养基,再拿来培养另一棵玉米幼苗时,后者的根“迟疑不前“,好像知道此地已被同类扎根 。

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▲“保持通话”的玉米


有的植物,它们的信使RNA(对,就是以往被认为太脆弱,寿命短暂的mRNA)的,甚至能直穿城门,登堂入室,俨然御史钦差,直接向目标基因组发号施令。这种情况多见于寄生植物和宿主植物之间,比如菟丝子,独脚金,肉蓰蓉和拟南芥,番茄。当菟丝子遇到拟南芥时,会单刀直入,用附根刺入拟南芥体内,然后像科幻电影一样展开“深层对话”,“说服”靶细胞的基因主动配合,关闭免疫防御系统,放它们的母体进来。

再说植物的第二外语跟人类一样,。植物确实能听见声音:它们的细胞膜上有机械力受体蛋白,它们多且小,而且是多毛的结构,能感受细微的风吹草动 。

比如,探测水源时,植物的根有两个办法:对渐近的水源就靠检测土壤湿度梯度变化;对较远处的水源就靠声波探测。 即使把两棵胡椒用塑料袋遮蔽起来,化学语言行不通之后,它们依然能靠微弱的声音进行交流。当然,植物能听见声音最明显的例子,就是抖音上不禁吓的含羞草短视频,一声怪吼就吓得叶片闪电一般合闭!

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▲“向着水声走”的根




窃听一下,植物都在交流什么?




首先,植物聊天的话题并不多,这是可以理解的。

研究人类“心语”的科学家告诉我们,人类祖先一开始交流的东西同样不多,以至于最古老的词汇还不到100个。长期进化以后,复杂社会和文化出现,它们“带来了”高级的词汇和语法。莎士比亚不出,英语不典雅。只不过,植物没有腿脚,也没有莎士比亚,所以‘话风’简练而不花哨。值得一谈的主题,也就是防务了。所以,植物之间(plant to plant)的交流基本以“合作 - 御敌”为主,兼顾其他。

这里,每一棵树都是一座烽火台,当遭遇虫害袭击时,狼烟四起,并向更远处依次传递。这种“化学狼烟”(挥发性有机物,BVOCs),可以是柳树叶片里合成的乙烯,后者经风媒传播,可让周围70米内的柳树收到预警,也可以是山艾合成的茉莉酮酸甲酯,后者也能经风传播,通知邻居山艾防御。

当非洲金合欢树被啃噬,它们叶片中单宁酸含量就会直线上升,周围45米范围内的金合欢树也能接到信号,并在5-10分钟内厉兵秣马,合成大量单宁酸以备敌[18]。不过,整体而言化学语言站远了就听不见(一般不超过1M),因为BVOCs类物质会与空气中的臭氧,羟基,硝酸根基团发生反应而失效。

其次,不同种的植物亦可结盟,也就是柳树制造的“化学狼烟”,能跨物种“广而告之”,被杨树,糖枫接收到  。同理,利马豆遭昆虫袭击后,也能把危险信号传递出去,长在它周围的野生青豆和黄瓜,会生长得更快,防御力更强。

上文提及的山艾受伤后,也能告知周围的番茄和烟草,前者随后合成昆虫消化道酶抑制剂,后者则合成防御性多酚氧化酶。生长季过去,那些接到友军预警的植物受蚱蜢和地老虎的损害最少,这都拜“哨兵”山艾所赐。

值得一提的是,植物可以靠交流是辨别异己。凤仙花属植物可与同类友好地并存于“一盆之内”,但一旦发现对方是“陌生人”(根,叶探测器一接触即知),便会加速生长,根和茎的加速伸长,而叶片数量猛增。

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植物间充满相互试探,辨别敌我。


最后,植物还有跨界交流的本领。只因为,植食性昆虫不傻的,它们能根据BVOCs的比例,破译植物的语言,并在万紫千红的“背景噪声”中定位到目标。

对此,植物一方面启动免疫,改换BVOCs成分比例,比如欧洲白桦,当遭遇尺蠖蛾幼虫,它们能在2-3分钟迅速反应,大量合成释放醛类化合物“驱虫” ;另一方面,一旦前招不奏效,将再次更换“电台频道”,请外援,比如玉米,当落败于甜菜黏虫,它们可迅速合成并释放吸引寄生黄蜂的化学物质,让后者飞来在甜菜黏虫体内产卵,这就叫“借刀杀虫”。可惜的是,商业化种植的杂交玉米正在失去这一本领,一些品种已经无法用化学语言招引寄生黄蜂,来为它们杀死蔗螟蛾。



人类能从中学到什么?




对植物间交流的研究,曾在上世纪80年代刚起步就进入了死胡同。1983年,两篇论文告诉世人,植物可以互相交流的,柳树,杨树和糖枫可共享昆虫来犯的信息。当时科学家感兴趣的是,没有神经中枢的柳树和杨树,到底是如何传输,接收以及解码信号的,以及除了化学信号,它们还能交流什么等等。

但很快,这类研究被边缘化一方面是因为媒体和记者在报道时,把植物拟人化,做的纪录片中,植物俨然是“能说会道的神奇小精灵”,这让一些科学家感到反感。另一方面,大部分科学家认为,植物没有神经元系统,它们的“社会性”并不突出  ; 那些痴迷记录植物生物电信号,声称植物语言有的很冷峻,有的很幽默的人,实在是乱来。

现在看,痴迷把植物拟人化不合适。但,全盘否定植物的“社会性”也是一种“人类中心主义”作祟。一方面,行为固然必须有生理基础,生物特征划定了文化的范围,所以“你不可能教会一条狗打扑克”  ,但另一方面,生物进化在同一需求面前有趋同性,所以西藏人和因纽特人虽然在进化上走了不同的道路,但最后都适应了高寒和少膳食纤维摄入的居住与饮食环境。

其中,因纽特人长期使用高脂的海豹肉而不得动脉硬化,这是因为他们体内跟不饱和脂肪酸浓度有关的FADSs基因发生了变异。最近,我国科学家发现哈萨克族人长期食用牛羊马驼和耗牛肉,心脑血管病风险反而比汉族人低,则是因为他们体内发生了一个跟胆固醇吸收相关的基因变异:脚手架蛋白LIMIA1突变后,吃下去的胆固醇都随粪便排出了体外。瞧,一道难题,有多种解答方法。

同理,植物与动物,人类一样,都有“合作求生”的需求,因此进化出两套迥然不同的通讯系统,一点也不奇怪。人类不能以没有神经元为理由,就否定植物智能和社会性的一面。不然,就等于从逻辑上否认了强人工智能的任何可能性,毕竟硅基的计算机也没有神经元。

所以,还是学会用植物的眼光重新打量世界吧!

那样一来,你会看见或听见一个崭新的世界人类对世界的感知是建立在生理器官和物理规律上的,想象力能突破它们的限制想想透过蜂鸟之眼看花的例子吧。:跟人类不同,蜂鸟的眼睛能看见紫外光,所以能看见花瓣上,专为指引它们降落的紫外色素发出的光。


我曾为这种人眼看不见的现象写了一首小诗,可以用来做本文的结束:




每一片花瓣都是一块机场
幽幽点点放射紫外光
以供蜂鸟自夜空稳稳垂降
密集堆放的花蜜好似航空燃油
补给蜂鸟下一次远飞的能量
作为交换,蜂鸟航班把花粉带到他乡





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▲紫外线下的银莲花


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