

动物可能会通过咆哮、喇叭声、嘶嘶声、吠叫、低吼或发出其他一百多种声音来警告同类有危险。而处于危险中的一簇簇金盏花则变得更具气味。
康奈尔大学研究人员的一项新研究表明,当受到食草的金盏花叶甲虫攻击时,Solidago altissima 会释放出一种化学“信号”,同属该物种的所有附近植物都能探测到。这种信号会在整个群体中传播,直到它们都在努力集体防御入侵者。
研究作者 André Kessler 说,我们已经知道植物可以利用有气味的挥发性有机化合物(VOCs)“交谈”一段时间了。但该论文表明,至少对金盏花来说,这种交流对说话者和接收者都有益,即使它们基因不同。
在此之前,科学家们认为只有密切相关的植物群体(类似于人类家庭)才会使用 VOCs 进行交流,而任何接收到信号的非相关植物只是在窃听。为了检验这一点,Kessler 和他的合著者种植并研究了两组不同的金盏花。
一组植物平静地生长,没有受到任何威胁——该组中的植物仅使用 VOCs 与它们的同类交流,就好像每个家庭都说着自己的秘密语言一样。但另一组实验植物不得不应对金盏花叶甲虫(因其倾向于啃食金盏花而得名)。Kessler 说,这些植物自由地共享信息,它们 VOCs 的化学成分变得越来越相似,仿佛变成了一种通用语。
普渡大学生物化学家 Natalia Dudareva(未参与本次研究)表示,这项新研究“为我们提供了对植物间交流更具机制性的理解”。
Kessler 说,植物在受到威胁时会发出一些声音是可以理解的。由于某些 VOCs 可以阻止攻击者,如果整个群体都在产生 VOCs,就可以减少整个区域遭受攻击的风险。“每个个体都能从中获益,”他说,从而创造出“一片让食草动物不太可能再次光顾的抵抗区域”。
Kessler 说,这篇论文是新研究浪潮的一部分,该浪潮以我们过去只研究动物的方式来研究植物,应用了行为生物学的原理。将一朵花视为具有某种行为可能看起来很奇怪,但植物使用 VOCs 的方式在很多方面与动物之间的交流方式相似。探究植物“闲聊”的根源,可以使科学家们对任何生物最初为何开始相互交流有更根本的理解。
至少还有一个大谜团有待解决:Kessler 说,虽然我们知道遭受围攻的植物可以通过 VOCs 发出警告,“但我们对(它们的邻居)如何接收信息几乎一无所知。”他的团队目前正在寻找接收警报信号的机制。
Dudareva 说,弄清楚植物 VOCs 交流的“感知机制”将是该领域的下一个重大突破,“因为我们将开始理解植物是如何相互交谈的”。目前,科学家们能确定的最多是这些对话正在发生。谁知道呢?也许有一天我们就能听到。