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植物也“唠嗑”,听听它们都聊啥

2020-03-26 07:15:43 科技日报

  遇到家族亲属,会亲切地打个招呼,还会协调关系避免“窝里斗”;遇到竞争对手,则迅速地发出威胁警告,并释放毒素抑制对方生长。

  这是人还是某种动物?都不是!能做出这些反应的是那些我们平时看上去仿佛很安静的植物。在看不见的地下,植物的世界远比我们想象中热闹。

  最近,一项由中、德、英3国学者共同参与的最新研究发现,相邻植物可以通过根部释放的化学物质互相“对话”。这种由化学物质主导的“交流”,可以改变植物生长的微环境,调节养分供给,甚至影响产量。

  从根部释放化学物质进行“交流”

  领导这一研究的中国科学院南京土壤研究所研究员孙波介绍,植物根系从土壤中汲取生长所需的养分,同时也释放化学物质。这些化学物质改变了原本土壤里的水、气、生物等微环境,这些改变很可能对周围其他植物也造成影响。此次,科研团队选取了中国南方耕地经常相邻种植的花生和木薯,来具体研究植物间的化学信号怎样相互影响。

  研究发现,木薯能从根部向土壤中释放出一系列液态和气态的氰化物,而附近的花生接收到这种信号后,能够释放相应的气态分子乙烯,在乙烯影响下,花生植株会主动缩减地面植株的繁茂程度,优先保证果实的养分供给。同时,乙烯还能作为“召集信号”,聚集土壤中的有益微生物到花生根部,提高氮、磷等有效养分的吸收率,以进一步提高花生果实的饱满程度和产量。

  “这项研究告诉我们,植物根部释放的化学物质,或许是不同植物间‘交流对话’的关键。”孙波说。

  其实除了释放化学物质外,研究者还发现,植物可以通过物理信号包括电信号、声波信号等进行交流。

  西澳大利亚大学的生物学家莫妮卡·加利亚诺博士曾经做过一次实验,将罗勒栽植到胡椒附近,胡椒的长势就会变得更好,即便用一层塑料布把二者隔开,胡椒依然能保持这种变化。经过反复实验后研究人员认为,这是植物细胞内纳米力学水平的声信号在发挥着作用。来自英国布里斯托大学的研究人员还曾证实,花朵能够发出微弱的电信号,表示已经有蜜蜂来采过蜜了。

  不同植物之间的交流,甚至可以在第三方的帮助下进行,而这位被科学家识破身份的“送信使者”,就是我们熟知的菟丝子。菟丝子这种寄生植物,会缠绕在植物的茎上,从接触宿主的部位伸出尖刺,戳入宿主直达韧皮部。中国科学院昆明植物研究所的一项研究证实,它不仅外形酷似“电话线”,在不同宿主间也能起到“通信渠道”的作用。当昆虫侵害一个宿主的时候,这个宿主能产生一个抗虫信号,唤醒自身的防御机制,通过菟丝子这个渠道,这个抗虫信号能够被传输到其他的宿主植物,令这些植物提起戒备,开始增强抗虫能力。

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编辑:韩瑞敏
 
 

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