這裡就是國家地理!
“聽,不一定非要用耳朵。”近日,以色列特拉維夫大學的研究人員Lilach Hadany,她和她的團隊用實驗證明“植物能聽到聲音”,而且這項研究可能會開辟一個全新的研究領域:“植物聲學(phytoacoustics)”。
撰文:Z. DONAHUE
攝影:劉浩軍
即便在最安靜的日子裡,
全世界也滿是各種聲音:
鳥兒鳴叫、
風兒掠過樹梢、
昆蟲們嗡嗡地忙個不停......
聲音,對生命和生存都如此重要。
以色列科學家用研究證明,
植物也能聽到的聲音!
既然如此,
當你有什麽煩心事或者小秘密,
可能完全可以對著家裡的花花草草傾訴,
它們或許能成為你最無言、最忠實的聆聽者。
“理發師成為全國唯一知道
國王長了驢耳朵的人,
他深知跟別人說了這個秘密就會殺頭,
但這個秘密一隻捂在他心中,
不吐不快鬱悶極了。
理發師終於在深夜的森林裡,
找到了一棵參天古樹,
大樹上有一眼巨大的樹洞,
他對著樹洞
終於說出了深埋內心的驚天秘密:
‘國王長著驢耳朵!!
國王長得是一對真真正正的野驢的耳朵啊!!’
說完之後,他瞬間輕鬆了,
從此,再也不煩悶了。
攝影:Beth Moon
但他考慮過樹的感受嗎?
樹其實全都聽懂了。
最甜蜜的聲音
Lilach Hadany的第一批實驗成果最近發表在了bioRxiv預印本期刊上——他們研究了海邊月見草(Oenothera drummondii)。這種植物在感受到傳粉者的翅膀振動幾分鐘之內,就會臨時增加花蜜中的糖分濃度。
作為一名進化理論學者,Hadany說猜想,如果植物能聽到聲音並做出反應,那麽,這種能力或將幫助它們更好地存活下去,並將這種能力遺傳給後代。就進化理論而言,如果植物不像動物那樣對無處不在的“聲音”加以利用,簡直是浪費。
科氏長舌蝠伸出長舌舔食葫蘆樹花朵。白天,花朵可以姹紫嫣紅,但在夜晚,即使最明亮的顏色也在月光下淡化為銀灰,這時,黎豆屬植物的花朵便依靠回聲來吸引食蜜蝙蝠。
由於授粉對植物的繁衍十分關鍵,於是,她的團隊就從研究花朵入手。以色列特拉維夫的海灘和公園裡隨處可見的海邊月見草,便成為了理想的研究對象。此外,這種花的花期較長,產生的花蜜總量也很可觀。
攝影:MICHAELGRANTWILDLIFE/ ALAMY
在實驗室中,Hadany的團隊把這種植物暴露在五種聲音環境下:無聲、10厘米外的蜜蜂錄音,以及電腦生成的低、中、高三種頻率的聲音。
在無聲環境中的植物(花朵被安放在能屏蔽振動的玻璃罐中),其花蜜的糖度並無顯著增高;
暴露在高頻(158-160千赫)、中頻(34-35千赫)聲音環境中的植物,其花蜜的糖度也無顯著增高;
而當植物處在蜜蜂錄音(0.2-0.5千赫)以及低頻聲音(0.05-1千赫)環境中,便有了明顯的反應!暴露在這些聲音環境中3分鐘之內,這些植物體內的糖濃度就升高了12-17%到20%!
蜜蜂的振翅和低頻聲音,
就像說給愛侶的耳邊細語,
聽在耳畔,甜在心田,
花朵瞬間甜化了。
研究團隊的分析結論是——給傳粉者提供更甜蜜的盛宴,就會吸引更多的昆蟲前來,從而增加異花授粉的幾率。田野調查中,研究人員發現,一隻傳粉昆蟲為某棵植物授粉之後,僅僅6分鐘內,再次前來為這棵植物授粉的傳粉昆蟲多出9倍以上!
攝影:CHRISTIAN ZIEGLER, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
這和人類談戀愛簡直像極了,
你給我一顆糖,
我還你十分甜。
花朵就是“耳朵”
花朵本身就是“耳朵”,
能捕捉到蜜蜂翅膀的特定頻率,
而忽略風聲等不相關的聲音。
雖然花朵的形狀和大小各異,但許多花朵都是凹面或碗形。因此,它們都是接收、放大聲波的絕佳“裝備”,正如衛星接收天線(大鍋)一樣。
攝影:XAVIER GARCIA, BLOOMBERG/GETTY
把海邊月見草放進了一個名叫雷射測振儀的儀器中,測出花朵在不同聲音環境中的振動情況。比如月見草是的花朵是碗形的,所以,嚴格來說,這種結構本身就能夠振動並且增強振動。
花朵的振動與蜜蜂錄音的波長相符。
也就是說,
蜜蜂的聲音,
引起了花朵的“共鳴”。
這簡直是花朵與蜜蜂的
“琴瑟和鳴”。
存在問題
這一項研究開辟了一個全新的科研領域,Hadany稱之為“植物聲學(phytoacoustics)”。而這一現象背後的機制還有無數個疑問等待我們探索。比如,是什麽樣的分子或機械過程,驅動了植物振動並對花蜜糖度做出改變?既然蜜蜂能感知到糖度1%-3%的變化,月見草為什麽要把花蜜的糖度提高那麽多,高達20%?植物的“聽覺能力”,除了能促進花蜜產量和傳粉之外,那麽當食草動物在周圍啃草時,植物是否會相互預警?
攝影:Katsuyoshi Nakahara
Lilach Hadany說:
“有人會想,植物怎麽可能聽見或聞到?
但我只想讓人們理解,
聽,不一定非要用耳朵。”