“闻香不识女人，只识植物” ——植物的气味与嗅觉（二）

（接上期）

科学家认为植物的气味大致上可以分为邀请语言、警告语言、驱赶语言、求救语言和应答语言五种。上期作者已讲述了邀请语言和警告语言，本期接着讲述另三种语言和植物的嗅觉。

驱赶语言 它与警告语言有相似之处，都是为了阻止自己被啃食殆尽，如某些植物的茎叶被昆虫咬破之后，就发出不太好的气味，以此保全自身。我们会发现有些黄瓜皮苦，就是昆虫爬过造成的。红薯、梨等多种瓜果被虫咬过的部位也苦，昆虫就停止进食。

据《参考消息》报道，日前来自于欧洲和北美洲的科学家在对处于墨西哥西海岸热带雨林中的20种植物和28种昆虫进行研究后，发现植物竟然也会“防身术”，它们可以通过掩盖自身气味的手段来避免自己被昆虫发现和吃掉。来自英国参与此项实验项目的科学家表示，在自然界中，动物们捕食大部分都是通过气味来准确的分辨出猎物，一些食草动物也会通过气味来感知到有毒植物的靠近，然后想办法去躲得远远的。不过，如果气味被掩盖住或者是气味不明显，那么就会让动物们感到困惑，不知道自己面前的到底是不是自己的食物或者是天敌。对于植物来说也是如此，当它们将自身的气味遮挡，它们的天敌即使近在眼前也无法发现它们的存在。

求救语言和应答语言 这是一个动态友好的过程，某些植物在遭到大量昆虫进攻时，它们会向周围的同种植物发出求救信号。周围的植物闻到求救气味时，也不会不管不顾，它们会在自身未受侵犯时也发出驱赶气味，使昆虫被迫退却，这种未遭进攻而发出气味的行为叫应答语言。

一棵植物在遭遇虫咬后，其周围的同种植株抵抗此类侵害的能力亦会有相应的提升，此类情形在大自然中并不罕见。

据外媒报道，近日有日本研究者发布了一项最新研究成果，以阐明这一现象的成因。这支联合研究团队是由来自日本京都大学和山口大学的专家们组成的。他们通过实验，观察当一株西红柿作物的叶子被蛾子的幼虫吃过后，其周边的同类植株会发生什么样的变化。结果发现，西红柿叶子的细胞经虫咬受到破坏后，其内部会生成一种含糖的有毒物质，并释放出一种独特的香气。周边植株在收到被害虫侵袭的同伴发出的气味后，自身体内会相应生成一种抵御虫害的毒素。这种物质可使有害幼虫的生存率降低2成以上。据了解，稻子、茄子、黄瓜等植物也有着相似的防御机制。京都大学化学生态学的高林纯示教授表示，可以利用植物的此种特性，开发出一种新型节能的农药，以提升它们抵御病虫害的能力。

植物叶片受伤后会流出绿色的汁液，同时叶片的清香变得更加浓郁。科学家发现，植物产生的这种“绿色清香”可引诱害虫的天敌前来清除害虫，并提高植物自身对疾病的抵抗力。

日本京都大学生态学研究中心的研究人员在美国《国家科学院学报》网络版上说，植物普遍拥有产生清香的酶，经实验证实，植物的“绿色清香”是它们自我防御的武器。

研究人员利用转基因方法将青椒合成香味酶的基因导人十字花科的拟南芥中，发现了上述现象。拟南芥经转基因操作后，一旦被菜粉蝶的幼虫啃食叶片，它散发的清香便会增强。随后，菜粉蝶的天敌粉蝶盘绒茧蜂大量拥来。这种寄生蜂把卵产到菜粉蝶幼虫身上，在菜粉蝶幼虫形成蛹前就可以把幼虫吃个精光。研究人员还发现，转基因拟南芥受链霉菌感染后，叶片散发的清香增强，可以帮助缩小坏死的范围。

植物的嗅觉

人和动物的鼻子是多样的，有强大的嗅觉功能。那么自然界的植物，它们也有嗅觉吗？有“鼻子”吗？答案是肯定的。植物不仅有鼻子，而且不止一个，它们能呼吸并“闻到”气味。

1. 植物的鼻子

早在2006年，科罗拉多州立大学生物学教授琼·梅德福德带领她的研究团队与国防专家一起“开发”了一种可以保护人类生命的“反恐植物”。事实上，这些具有“反恐”能力的植物都是天然植物。当环境中存在危险物质时，“反恐植物”鼻子DNA中的受体蛋白将“嗅到”威胁的刺激，并及时释放一种称为萜烯的特殊物质进行“自卫”。这样当“反恐植物”它们“闻”到污染物和违禁爆炸物的时候，不管这些违禁物品是隐藏在大气中还是水里，植物们都可以发出警报，接到“报警”后，安全部门自然可以采取相应措施。但授琼·梅德福德说，只要研究人员给“反恐植物”“赋予”探测污染物和违禁爆炸物的能力，那么大自然中有很多植物都可以成为“反恐植物”。

科学家发现，植物的“鼻子”比人和狗的鼻子更灵敏。有人做过测试，当空气中氟的浓度为十亿分之十四时，人的鼻子是闻不到的，必须借助非常精密的仪器才能检测到。但唐菖蒲的叶子却能“闻到”，在闻到这种气味后3小时内，它会告诉你叶子上有疤痕，空气中有氟。还有一些植物如棉花、西红柿、桃和李子等也对氟较为敏感。可以“闻”到二氧化硫这种物质的植物就更多了，比如苹果树、水杉、紫茉莉、女贞、棉花等。还有很多可以“闻到”氯的植物，它们包括木棉花、水石榕、大红花、假连翘等一些草本植物。当一些植物“闻到”不同的有害气味时，它们也会表现出不同的受害症状。例如，当受到二氧化硫气体的威胁时，大多数植物会在侧脉之间的叶表面出现土黄色或深棕色斑点；受氟化氢伤害的叶片在叶尖或边缘有浅棕色或红色坏死斑点或条带。

植物的“鼻子”遍布全身。只要有“毛孔”，就会有它们的“鼻子”。植物的叶子、嫩茎、果实、种子和花朵都被浓密的“鼻子”所覆盖，其中叶表皮上的“鼻子”最多。在一般情况下，这些“鼻子”只能起到“呼吸”空气的作用。如果植物的气孔堵塞了，导致植物“呼吸”不畅，那么植物就有死亡的风险。因此，懂得花卉的老师经常告诉我们要及时清洗盆花叶子上的灰尘。

令人非常诧异的是，植物的地下根部分也有一个类似“鼻子”的东西。植物的“地下鼻子”能让植物的根带着“气味”自行穿过土壤。例如，豆类植物可以通过“鼻子”找到根瘤菌。“地下鼻子”还可以区分哪些根是它们的“兄弟”、竞争对手和敌人。当植物发现它们的邻居不是同一家族的兄弟时，它们会把更多的精力放在加速根系生长和与竞争对手争夺地盘上。如果你遇到一个“敌人”，工厂会在扩张自己的同时“审时度势”。如果它不能抵抗敌人，它就会弯曲和生长。

2. 嗅觉的妙用

嗅觉是一种具有化学性质的感觉器官。在嗅觉方面，植物与动物可相提并论。动物鼻子中的嗅觉受体能识别并结合空气中的目的分子，植物也有嗅觉受体并对挥发性化学物质极其敏感。

在植物界，最明显的例证就是在水果成熟期间所发生的事情。你也许听说过，如果你把一个成熟的水果和一个不成熟的水果放在同一个袋子里，那个不成熟的水果会熟的更快。之所以发生这种事，是因为成熟的水果向空气中释放一种催熟信息素，未成熟的水果闻到它，然后开始自我催熟。

在20世纪初，美国佛罗里达州的农民用加热煤油的方法来催熟柑橘。这两者有什么共同之处？原来，成熟苹果周围的空气里含有乙烯，这同样也是煤油中存在的物质。水果“嗅”到乙烯，在这种气味下做出快速成熟的行为，就如同我们闻到邻居家的烤肉香味，然后垂涎欲滴一样。

即在大自然的果园中，当一个水果开始成熟，它释放一种被称为乙烯的激素，这种激素被邻近的水果感觉到，直到整棵树和整个果园以基本同步的方式成熟。那么，为什么是乙烯呢？研究发现，所有植物（包括微小的藓类）在生命的整个阶段都会产生乙烯，这种激素对于植物的衰老尤为重要，是叶片衰老形成红叶的主要调控因子。正在成熟的果实会释放大量乙烯，这不仅保证了整个果实的均匀成熟，也使邻近的果实成熟并释放出更多的乙烯。从生态角度来看，果实的批量成熟对于植物的“传宗接代”来说颇为重要，因为乙烯的芳香可吸引大量动物前来品尝，帮助植物传播种子。

3. 逆天的嗅觉成就菟丝子“偷食”

五角菟丝子是一种细长的橙红色藤蔓，它没有叶片，也没有用来进行光合作用的叶绿体，不能通过光合作用来产生营养和能量，所以它必须在发芽后72小时内找到猎物，然后攀附其上，将吸器钉入宿主，吸取汁液维生，可以说这就是典型的植物界“吸血鬼”，而菟丝子的秘密武器便是逆天的嗅觉。令人着迷的是，菟丝子在“偷食”的过程中居然还有口味偏好——它会在邻近的植物中挑出专门的种类来侵害，让自己过得更滋润。

宾西法尼亚州州立大学的康苏埃罗·德莫拉埃斯博士在实验中发现，当菟丝子在触手可及的范围之内找不到受害者时，就会把茎秆随意伸向某个方向，而如果这时有一株西红柿正巧在附近，那么在接下来的20个小时内，菟丝子向它发起攻击的概率高达90%。且菟丝子的藤蔓从来不向空花盆或放着假西红柿植株的花盆生长，而是义无反顾地向着西红柿植株生长——不管西红柿是在光照下还是阴暗中。德莫拉埃斯由此推断，菟丝子实际上是在嗅西红柿。于是她用西红柿茎的提取物制造了一些“西红柿香水”，将其涂抹在棉签上，然后插入花盆中。有趣的一幕发生了——菟丝子果然不分青红皂白地上当受骗，朝着散发出西红柿气味的棉签生长开去。

如果周围既有麦苗，又有西红柿苗，那么菟丝子还是会向西红柿汁液甘美的茎秆伸出魔爪。当然了，如果只有麦苗的话，那它也不会挑肥拣瘦。更为奇妙的是，如果周围有两棵西红柿，一棵健康茁壮，另一棵饱受细菌蹂躏，菟丝子依靠灵敏的嗅觉会毫不犹豫地选择前者，因为前者的气味更加诱人。而至于菟丝子的鼻子能闻出多少种混合物，对浓度又有着怎样的要求，它的嗅觉依靠哪些感受器，这些问题的答案依旧扑朔迷离。（全文完）