聪明的植物


  
  莫妮卡·加利亚诺是西澳大学的一名进化生态学家,最近她一直在为自己的实验结果而焦心。加利亚诺的课题组在做一个关于植物联想学习的实验:能否像巴普洛夫训练自己的狗那样训练一株豌豆。两个星期过去了,实验似乎没有什么进展,大家都以为这一实验已宣告失败。
  一天,当加利亚诺进入实验室准备拆掉所有的器材时,突然间,她明白过来——那些植物的行为不正如她之前所设想的那样吗!只是那些植物做得太好了,远远超出了研究人员之前的预料,以至于一开始他们都没能察觉到。
  就这样,加利亚诺和她的研究小组证实:你完全可以像训练狗那样训练你的植物。巴普洛夫的狗一听到铃声,就知道食物快到了,而加利亚诺的豌豆们要学习的是风扇与光线的关系。
  研究小组将这些豌豆的种苗种植在一个由管道组成的迷宫内,豆苗在生长过程中会不断碰到分岔口,它们得决定接下来自己是往左走还是往右走。
  最初的三天是训练的关键期。加利亚诺将豌豆分为三组,并在迷宫的一边设置风扇朝这些豌豆们吹风,同时又架设了一些发光设备,以便输送出豌豆们最爱的蓝光:第一组,风扇的风吹来的方向与蓝光出现的方向一致;第二组,风扇的风与蓝光所在的方向正好相反;第三组为对照组,其风扇所在位置与蓝光所在位置没有关联。
进化生态学家莫妮卡·加利亚诺正在研究不同种类植物的认知能力。
研究人员以豌豆苗作为研究对象。
实验中,豌豆幼苗被放置在塑料管道构筑的迷宫内,它们需要去学习找到自己生长所喜爱的蓝光。A组要学
会将风扇与同方向的蓝光联系起来,并循着风扇所在方向生长;8组需要学会将风扇与反方向的蓝光联系起来,
并循着风扇所在方向的反方向生长;C组为对照组,风扇与蓝光之间没有联系。

  实验显示,这些小小的豌豆的学习能力太强了!短短三天,它们似乎就完全明白了那架吹风的风扇与获取自己喜爱的光线之间到底有什么关联!三天后,一旦管道内送风开启,第一组的豌豆便会明确无误地往风吹来的方向生长,第二组的豌豆却坚定不移地朝着风来的反方向蔓延,而第三组豌豆的生长方向则呈现出随机的特点。
  这样的迷宫实验最初是由动物研究发展而来的,于是,加利亚诺的团队也以为豌豆一开始会和大多数动物一样随意地生长,令她没想到的是,这些向光而生的小小植物,其自身系统中的适应性与学习能力是如此的強大。
  对此,加利亚诺感叹道:“当我看到豌豆们的生长行为时,其结果完全打破了我的设想。之前,在我所接受的学科训练中,或者说大多数的学者都相信,向左还是向右,这样五五开的选择是随机的。但豌豆们教会了我一点,那就是有时你得超越自身的思维限制去想问题。”
  加利亚诺团队的这一研究结果证实了——植物拥有联想学习的能力。这一结果不但令人惊叹,也同时反映了一个事实,那便是一直以来,我们都过于低估植物的能力了。

有思想的根


  早在1880年时,查理·达尔文便提出了一个理论猜想:植物拥有一种特殊的细胞,能够像人类的大脑那样处理信息并决定根系的生长。直到1990年,德国波恩大学的一名植物细胞生物学家弗兰蒂泽克·巴鲁斯卡才开始这方面的研究并试图证明达尔文的相关理论。
  巴鲁斯卡承认自己以前对于植物也存在轻视态度。在其职业生涯早期,他只是怀疑在植物的根系中,有一组细胞至关重要。许多年后,他才和同事发现,这些细胞不但重要,而且是植物的指挥中心。巴鲁斯卡认为:这些细胞是高度专业化的,负责采样并处理信息,输出信号,决定根的生长。这与我们人类的神经细胞十分类似。
  如此一来,植物拥有一个根植在土壤里的“大脑”也就说得通了。巴鲁斯卡认为:在土壤里存活并不容易,对于根来说,要想成功地从土壤中吸收营养物质,取决于至少20种物理参数,如温度、湿度或者重金属含量等。不仅如此,这些参数还时时处于变化的状态,需要植物不断地采集数据并分析。所有这些信息都会被植物一一处理,并最终作出正确的决定,决定它们该朝哪里生长。我们可以把植物想象成有着与人类相颠倒的发育体制的生物——它们把头深深地埋在土里,后背与生殖器官却留在地面上。虽然这一图景很难形容,但要知道,达尔文对于植物的形象也有着类似的想象呢。
植物的根不仅重要,还是指挥中心。我们可以把植物想象成有着与人类相颠倒的发育体制的生物——它们把头深深地理在土里,后背与生殖器官却留存地面上。

  

植物的记性