《細胞》期刊上,有一項由以色列科學團隊發表的驚人研究。當植物面臨缺水、生存壓力或汙染,會發出高頻尖叫,且情況愈嚴重,發聲愈多次。植物面對的痛苦究竟是要向誰傾訴?我們可以如何將頻率接收技術結合農業?另外,除了說,研究顯示植物或許還能聽!
植物的世界並沒有你想像得那麼安靜,以色列科學家發現,植物在面臨水分不足或壓力大的時候,每小時會發出多達數十次的頻繁「叫聲」,尤其當植物病入膏肓,呈現出人類肉眼可見的病態(如葉子下垂、變色、捲曲、枝幹變得瘦削)時,會發出特別高頻的尖叫,這或許有助於形塑其生態系統。布里斯托大學感官生物學教授霍爾德里(Marc Holderied)表示這項發現令人興奮且發人深省:「誰想得到,植物面臨壓力竟然也會直說!」。
植物像人一樣頻尖叫但人耳聽不到
以色列特拉維夫大學的演化生物學家哈達尼(Lilach Hadany)表示,植物發出的聲音頻率落在40至8萬赫茲,而人耳的頻率接收範圍僅落在20到2萬赫茲,故接收不到,科學家們將番茄、煙草等植物放到完全隔音的溫室內,同時使用能收到超音波的收音機,呈現出來的結果聽起來像是在泡泡紙上敲擊超聲波。
參與實驗的植物有的五天沒澆水、有的莖被修剪,研究團隊主要是想測試植物產生聲音與其狀態的相關性。結果顯示,當植物在一切正常、且未受到任何壓力時,每小時叫不到一次;但面臨水分不足或是受傷時,每小時會發出多達30至50次的「叫聲」,且三至五公尺外都能偵測到,堪比人類高聲大叫。此外,科學家也也運用有機持續性汙染物進行實驗,植物遭受汙染的第五、六天,尖叫次數與頻率達到顛峰,之後漸漸乾涸,叫聲隨之消逝。
這個發現在最新一期的《細胞》期刊上發表,科學家仍無法斷定這是否代表植物正在嘗試溝通,不過一定會對周遭其他生物產生影響。研究顯示,飛蛾等昆蟲、包括老鼠在內的小型哺乳動物等,都可以偵測到植物的頻率,因此存在聲音影響其覓食、繁殖等行為的可能性。此外,哈達尼也想出將植物叫聲偵測運用於農業的方法,藉由麥克風和其他傳感器,農夫可以快速知道農作物缺水情況,以提升灌溉效率。
「聽說」不再是動物專利!植物或許也可以
哈達尼不是第一次研究植物和聲音的關聯,早在2019年,她就開闢了一個全新的科學領域:植物聲學。當年一項研究顯示,650株月見草能夠「聽見」在附近飛舞蜜蜂的嗡嗡聲,並迅速提升花蜜的糖份以吸引蜜蜂採蜜,三分鐘內上升12%至20%;相反地,在靜音、電腦合成的中高頻聲音下,月見草的花蜜濃度沒有任何改變。這項實驗在多種環境與季節反覆進行,結論都相同,證明月見草的碗狀花朵就像植物的耳朵一樣,能捕捉並分辨蜜蜂翅膀的特定頻率,以及其他無關緊要的聲音,例如風聲,當科學家移除幾片花瓣後,花蜜糖分未再出現變化,不過,這個理論是否適用於所有植物,仍待驗證。
2017年,巴塞隆那農業基因學研究中心的研究員文森特(Carlos Vicient)發現,為植物播放幾個小時的響亮聲音,可以使它們更耐旱。
「還沒有人在植物上發現耳朵,但植物受到刺激時肯定會做出反應。」儘管霍爾德里這麼認為,哈達尼研究團隊中的維茨(Marine Veits)仍相信植物具備感官:「或許有些人會認為,植物怎可能聽見或聞到?我想說的是,『聽』,不一定只能靠耳朵。」