植物有痛覺

文/簡麗賢  |2024.05.16
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圖/yapei
圖/yapei

文/簡麗賢 

古人詩句「有花堪折直須折,莫待無花空折枝」,是勸人莫辜負好時光。然而以愛護大自然與惜花愛草的觀念,我們應「疼囝連孫,惜花連盆」,不該輕易拈花惹草,更何況科學家研究證實了植物受傷後會發出求救訊號。

依據美國威斯康辛大學研究團隊指出,植物擁有類似動物的「痛覺」。研究人員透過改造芥菜類植物,讓這種植物在體內的鈣離子濃度上升時發出螢光,觀察螢光出現的位置與傳播的速度,了解植物內部鈣離子濃度的變化,藉此追蹤與記錄植物發光的過程,發現這項反應與人類的「痛覺」相似。

換句話說,植物受到傷害時,會在受傷部位分泌類似人類神經傳導物的物質,刺激植物的壓力賀爾蒙,讓植物的其他部位也能防備傷害。

感知受傷 發送訊號



威斯康辛大學研究團隊發現,當此芥菜類的葉片被獵食的2秒內,該葉片的鈣離子濃度立刻上升;接著鈣離子的訊號迅速沿著維管束傳播,尤其在蟲啃食主要葉脈時特別明顯。不只是被蟲子獵食時會啟動此反應,用剪刀剪葉片也具有相同效果,顯示這是一種受傷反應。此研究實驗證實植物的確可以感知自己受傷,很快產生反應而送出訊號,訊號的強弱與受傷的嚴重程度相關。

然而,無奈的是,植物受傷後,會散發保命的化學氣味,讓想要吃掉牠們的昆蟲退避三舍,但植物即使發出受傷訊息,仍無法避免成為獵食者的囊中佳餚。

「植物有沒有感覺?」是科學家很感興趣而想揭開奧祕的問題。一般談到植物有無感覺,首先想到的是含羞草。當含羞草葉子被輕輕觸動時,葉片立即合攏,葉柄向下垂。科學家發現含羞草遇到觸動時反應極快,通常是幾秒鐘。經過精密的儀器分析後,科學家認為這種反應是基於「動作電位」與「電磁脈衝」,儀器中的電訊號可以通過含羞草的韌皮部細胞,受到刺激的電訊號與動物受刺激時類似。

美國的科學家巴克斯特(Backster)曾以龍舌蘭葉片做實驗,接上測謊機的電極,為植物澆水時,發現電流計裝置錄下如同人在感情衝動時類似的圖案。他驚訝之餘,進一步研究龍舌蘭的葉子被烤燒後的反應,結果植物對此感到恐懼不安,燃燒瞬間,電流計裝置顯現的圖形明顯不同。巴克斯特重複幾次不同的外來刺激,證實植物有意識有感情,此研究結果被稱為「巴克斯特效應」(Backster Effect)。

兩年前,以色列的台拉維夫大學(Tel Aviv University)研究團隊藉由儀器量測,發現番茄與葡萄藤在缺水或根莖被折斷時,會以人類無法接收的超聲波頻率發出聲音。研究人員將麥克風放置距離植物10公分的位置,結果錄下20到100千赫茲(kHz)的聲波,以聲波轉頻器得到研究人員可接收的不同聲音,了解植物在受到壓力時會發出聲音,透過聲波掌握植物狀況,開闢精準農業的新方向。

鑑別刺激 反應不同



至此,根據研究發現植物不僅有感覺,也可以感受人類的情緒,草木並非無情,植物有思惟與感情,甚至超乎尋常的鑑別能力。作家侯東政先生曾在文章中提及,某一位歌唱家為藤本植物播放截然不同的音樂,結果發現在優美的古典音樂中,藤蔓長得又快又壯;聽了柔和典雅的東方樂曲後,金盞花根長得粗壯發達;豆科植物欣賞動聽的歌曲,碧綠的枝葉會隨著樂曲輕輕搖擺;然而,若給豆科植物一段噪音,卻紋風不動。

透過科學研究,我們知道植物具有感覺反應的機制,或許因科技進步,人類能以同理心與植物溝通,不再只是科幻小說的想像或卡通電影的情節。

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