五、植物能聽到什麼 植物是聾子？

另一種與植物生理相關的聲音可能是蜂類的嗡嗡聲。在一種叫作蜂鳴傳粉的過程中，熊蜂只需要迅速地振動翅膀肌肉，而不是拍動翅膀本身，就可以產生一個高頻振動，刺|激一朵花釋放花粉。儘管這種振動可以被聽到（它就是我們在熊蜂飛過時聽到的嗡嗡聲），但花粉的釋放需要振翅的熊蜂和花之間的物理接觸。所以就像耳聾的人也能感覺到音樂的振動並做出反應一樣，花朵不需要聽到熊蜂的振動，也能感到這種振動並做出反應。但是，也可以想象振動的聲音可能會以其他尚未查明的方式影響花朵。

哈達尼及其同事打算檢驗這種可能性。我們知道，有花植物中大部分種類的有性生殖依賴於動物傳粉者。植物利用顏色、氣味和形狀之類信號吸引傳粉者，又為傳粉者提供花蜜和花粉，作為回報。那麼，是不是像釀造出更高品質的葡萄酒的酒廠更能吸引我們一樣，能提供更高品質花蜜的花朵也對傳粉者更有吸引力？另一方面，製造高品質的產品代價不菲，如果附近沒有傳粉者（或葡萄酒愛好者），那它不過是廢物。畢竟，如果周邊沒有人要喝的話，誰會想要釀造一款好酒呢？如果植物可以把分泌高品質花蜜的時間調整到附近有傳粉者的時候，這就會對它有利。所以，可能傳粉者在飛行中振翅的聲音可以作為一種信號，誘導花朵製造高品質的花蜜。

這些研究結果有助於解釋城市工程師幾十年前就知道的現象：樹木的根常會包圍地下的供水管和汙水管，甚至侵入其中，導致大量設備損壞和財產損失。儘管工程師和科學家大都假定是這些管道先出現滲水，然後把樹根吸引過去，但加利亞諾的研究結果卻提供了另一種可能性——樹根可以被管道中流水的聲音吸引！

正如我們已經看到的，植物是固著的生物，被它們的根固定在地面上。雖然植物能夠向著太陽生長，向著重力彎曲，它們卻無法逃跑。它們無從躲避。植物也不能隨季節遷徙。它們始終被綁定在不斷變化的環境面前。植物使用的時間尺度和動物也不一樣。除了含羞草和捕蠅草這些明顯的例外，植物的運動相當緩慢，難以被人類肉眼覺察。

這就是科學方法的力量，正是它把科學與偽科學區分開來。偽科學追求證實，而科學追求證偽。作為一名科學家，我清楚地意識到我的假說和結論至多也只是一種推測，隨時等待著未來的研究把它擊破。與此不同，偽科學家堅信他的結論已經得到確證。偽科學家不會允許矛盾的結果妨礙他的觀點。儘管這世上有很多我們還不理解的現象，但這並不意味著我們就不能通過恰當的實驗把它背後的科學解釋揭示出來。舉例來說，很多報道宣稱有多種聲波可以提高多種作物的單產，但是這種把聲波用於農業生產的實踐背後的基本生物學原理還不清楚。然而，我在本章中重點介紹的研究暗示我們已經處在一類新知識的邊緣；今後我們理解起植物對聲波的反應來，一定會更為深刻。

約維爾是受過訓練的物理學家，在蝙蝠回聲定位研究中展現了嫻熟的錄音和回放技藝，這回又把這種高超的技藝用於記錄天蛾和蜂類的振翅聲。我們把這些聲音回放給月見草，檢查它們的花蜜。令人高興的是，暴露在傳粉者的聲音之下的植株分泌的花蜜果然比那些始終處在安靜環境中的植株的花蜜含有更多糖分。

如果真是這樣，那麼這就說明植物不光可能對聽覺信號做出反應，本身還可能製造這些信號！換句話說，植物說不定也能發聲。

儘管這些結果表明，宿根月見草能夠對某種有生態意義的聲音做出迅速反應，但它也帶來了這樣的問題：具體是植株的哪個部位感覺到了聲波呢？用擬人的話來說，植物的耳朵在哪裡？我們對這個問題的答案還一無所知，也不清楚植物如何把聲音信號轉化到細胞之中，從而影響花蜜的品質。就在最近，韓國嶺南大學的裴漢洪教授及其團隊發現，聲波至少可以在擬南芥植株中誘發基因表達的變化。然而，要理解聲音信號影響植物生理的方式，我們還有很長的路要走。很遺憾，我們還要等待更多的研究，才能對這些問題做出準確回答。

如果再考慮到植物還能製造聲響，事情就開始變得非常奇怪了。瑞士伯爾尼大學的羅曼·茨維福爾和法比安·佐伊金就曾報道，氣候乾旱時的松樹和櫟樹會散發超聲振動。這些振動是負責傳輸水分的木質部維管所含的水分發生改變的結果。加利亞諾和曼庫索也記錄到了從玉米幼苗的根發出的「嘀嗒」聲。儘管這些聲音是物理力產生的被動結果（就像一塊從山崖上碎落的巖石也會弄出聲響），但它們說不定還真有演化適應意義。別的樹木會把這種超聲振動當成一種信號，藉此為度過乾旱做好準備嗎？玉米根部的嘀嗒聲是否又含有什麼資訊？

直到最近幾年，才有人嘗試去識別這樣的反應。莫尼卡·加利亞諾是西澳大利亞大學的一位研究副教授；斯泰法諾·曼庫索教授則是佛羅倫薩大學植物神經生物學國際實驗室主任。她們與其同事一起嘗試為她們起名為「植物生物聲學」的研究領域建立理論和實踐基礎。在2012年發表的一項研究中，她們報道，如果聲波的波長類似於水傳播的振動波長，則根尖會明顯向水源彎曲。這似乎暗示，根可以通過聆聽水流來搜尋新的水源！事實上，加利亞諾的團隊近來又表明，豌豆的根可以朝向水流方向生長。

到這裡，我們已經見識了全部五種基本感覺。接下來讓我們探索植物的第六感——它讓植物能敏銳地意識到自己身處何處，向著哪個方向生長，以及如何運動。

卓越的演化生物學家西奧多修斯·多布贊斯基寫道：「若無演化之光，生物學的一切都無意義。」嚴肅的、可重複的科學研究已經得出結論，音樂的聲響實在和植物沒有關係，而且這從演化的角度來看也是有意義的。在植物的演化史長河中，只有200年歷史的古典音樂和只有50年歷史的搖滾樂不過是一點小浪花。

人類和其他動物的聽覺帶來的演化優勢在於，聽覺是我們的身體提醒我們注意潛在的危險狀況的一種方式。早期的人類祖先能聽到危險的捕食者穿過森林追獵他們的聲音。在深夜燈光昏暗的街上，我們會注意到尾隨我們的什麼人的微弱腳步聲。我們還能聽到向我們駛來的汽車的發動機聲。聽覺還使人類個體或動物之間的即時通信成為可能。通過口中發出的次聲波，大象可以隔著遙遠的距離找到同類，因為次聲波可以繞過障礙物，行進數英裡之遠。一群海豚可以通過它們悲傷的尖銳叫聲在大海裡找到失散的幼仔，而帝企鵝則可以通過獨特的呼喚聲尋找交配對象。所有這些行為的共同之處在於，通過聲音，人類或動物可以快速交換資訊並做出反應。這反應通常是身體的運動——比如逃離火海，逃脫攻擊，或者找尋家人。

顯然，這裡所說的東西已經超出了人們原先的想象。僅僅五年之前，在本書第一版中，我還寫道：「即使聽不到任何聲音，植物也已經在地球上繁榮了幾億年了，將近40萬種的植物已經徵服了地球上的每一種生境。」但是現在我需要改變態度——植物可能真的能對聲音信號做出反應。

我很榮幸有機會參與哈達尼的一項跨學科研究。她把很多研究力量結合起來，其中包括世界上首屈一指的蝙蝠生物學家約西·約維爾教授，以及植物生態學家尤瓦爾·薩皮爾博士，為的是要看看植物是否能對前來訪花和傳粉的昆蟲發出的聲音做出反應。我們在研究中使用的植物是宿根月見草。這種植物原產美國加利福尼亞州和俄勒岡州的海濱地區，現在也見於以色列的地中海沿岸。正如「月見草」這個名字所示，它的花在傍晚開放，此時天蛾和蜂類會來訪花，飲用花中非常甜美的花蜜，在這個過程中就把花粉從一朵花帶到另一朵花。

不過，是否至少在理論上存在什麼有利的聲音，值得植物去回應呢？特拉維夫大學的理論生物學家莉拉赫·哈達尼教授用數學模型研究演化。她認為植物的確能對聲音產生反應，但我們必須設計正確的實驗來檢測這一行為。實際上，科學研究中的一個普遍現象，就是缺乏實驗證據並不等同於得出否定結論。按她的設想，我們應該設計一種研究，用已知自然界存在的聲音去影響一個特定的植物生理過程。如果科學家想要研究植物對聲波的反應，那麼他們需要考慮，能夠讓植物聽到併產生演化優勢的那些與生理相關的聲音究竟是什麼。這樣的聲音可能要麼能提供有關水分之類資源所在位置的線索，要麼能提醒植物即將發生的有益或有害的生物相互作用——比如與傳粉者或食草動物之間的相互作用。

這項研究讓我們更為確定，植物很可能會對多種多樣的聲音做出不同反應，只是我們的研究一直沒搞對方向罷了。