植物有隐藏的记忆?

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  • 发布时间:2018-01-23 10:42

原标题:植物有隐藏的记忆?

利维坦按:一个拥有超级记忆力的人其实付出的代价很大,其中一个弊端就是,那些我们拼命试图忘记的痛苦记忆他却都清清楚楚地记得。

那么,对于我们身边的植物呢?似乎不好拿人类的例子来作为拟人化的对比,毕竟,我们无从得知植物的感受。当然,如果套用人类对“记忆”的本质定义,研究人员内部还存在着争议;又或者,“植物记忆”是一种方便的说法,可以让外行迅速直观地来理解植物的种种选择性变化。

另外,文中的李森科,相信国人一定不会陌生。他的“春化”实验(即将植物种子进行一段时间的低温处理从而影响其开花时间)可谓是瞎猫碰上死耗子。一次成功之后,他开始宣称在苏联严苛的气候条件下,实现了作物高产,而且这些高产的性状是可以遗传的。《真理报》于是大肆报道,有点儿类似点石成金、滴水成油的赶脚,把李森科捧上了天。但是,由于违背了孟德尔-魏斯曼-摩尔根遗传学的最根本原理,李森科的做法是绝对不可能成功的。

文/SARAH LASKOW 

译/夏夜夜夜

植物有隐藏的记忆?

进化生态学家莫妮卡·加利亚诺。图源:Geographic

莫妮卡·加利亚诺(Monica Gagliano)在上学和做博士后时,一做完实验就要杀死实验对象,这是很多动物研究的标准处理方式,但如果是研究植物,就只需取下一片叶子或部分须根做样本。对杀死动物倍感厌倦的加利亚诺将研究方向从动物转向了植物行为,现在,她是珀斯西澳大学(the University of Western Australia)的进化生态学家。加利亚诺虽然将职业重心转向了植物研究,但还是把某些动物领域的观点带到了新专业中。不久之后,她就开始探索鲜有植物专家深究的课题——植物学习和植物记忆。

加利亚诺说:“开始一项研究就像打开一个盒子,看到里面还有很多问题,你自然会去探究。如果跟着线索,有时就会发现‘巴普洛夫的植物’。”

在第一批研究植物学习的实验中,加利亚诺决定把测试动物的老办法用在植物上。她从最简单的学习行为——习惯性入手。如果植物一而再、再而三地受到无害的刺激,它们的反应会发生变化吗?

植物有隐藏的记忆?

含羞草(Mimosa pudica)受到外界刺激后闭合了叶子。图源:Giphy

实验的对象是含羞草,这种植物会对陌生的机械刺激产生剧烈反应:把叶子合上,这可能是为了吓走对其垂涎三尺的食草动物。加利亚诺的特制轨道给含羞草带来了全新体验。她将含羞草从轨道上扔下,让它们坐了一次植物过山车。含羞草对此做出了反应,闭紧了叶子。然而,加利亚诺在一天之内让含羞草反复跌落,以60次为一组,重复7组之后,植物的反应发生了变化。没多久,它们在跌落时就毫无反应了。但这并不是因为含羞草已经筋疲力尽——加利亚诺摇晃这些植物时,它们还会紧紧合上叶子。就好像含羞草已经知道,跌落没什么可大惊小怪的。

植物有隐藏的记忆?

插画:Robert Krulwich

3天后,加利亚诺回到实验室,对同一批含羞草再次进行实验。它们跌落时……依旧毫无反应。这些植物和之前一样淡定。

这个结果十分出乎意料。在以蜜蜂等动物为对象的实验中,能持续24小时的记忆就算是长期记忆了。加利亚诺没想到,植物能记住几天前的训练。她说:“6天后,我又回到了实验室,再次重复实验,以为含羞草这次肯定已经忘了,但它们却还记得,就像刚刚接受过训练一样。”

加利亚诺等了一个月之后,再次将含羞草从轨道上扔下,它们的叶子还是一直舒展着。根据适用于动物的法则,科学家推断,含羞草已经展现出了学习能力。

一场进程缓慢的革命已经拉开帷幕。科学家开始明白,植物有他们从未注意且难以想象的能力,以前,我们只会将这些能力与动物联系在一起。植物能用自己的方式看、闻、感受、听,还能确定自己的地理位置。一项最近的研究发现,植物胚胎中的细胞群的运作方式和脑细胞很像,能帮助胚胎决定开始生长的最佳时机。

在植物可能拥有却被忽视的才能中,记忆力是最有趣的一种。有些植物的生命只有一季,有些植物却能活几百年。不管怎样,这两种植物都能记住过去的事情,并据此调整迎接新挑战的方式,只是这种能力对我们来说并不显眼。但生物学家已经证明,在特定情况下,某些植物能储存关于自身经历的信息,并用这些信息指导自己:如何生长、发育并对外界作出反应。从机能的角度来看,植物似乎至少在创造记忆,而它们形成这些记忆的方式、时间和原因或许能帮助科学家训练植物,应对贫瘠的土壤、干旱和酷暑等愈发频繁且艰难的挑战。但科学家必须先明白:植物能记住什么、哪些记忆还是忘掉为好。

植物有隐藏的记忆?

特罗菲姆·邓尼索维奇·李森科。图源:BETTMANN/ GETTY IMAGES



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