植物能“自衛(wèi)”嗎

美國(guó)東北部生長(zhǎng)著大片橡樹林。1981年，一種叫舞毒蛾的森林害蟲大肆蔓延，把1 000萬(wàn)英畝橡樹葉子啃食得精光，橡樹林受到了嚴(yán)重危害。可是，1982年，當(dāng)?shù)氐奈瓒径陞s突然銷聲匿跡，橡樹葉子郁郁蔥蔥，生機(jī)盎然。這使森林科學(xué)家們感到非常奇怪，因?yàn)槲瓒径晔且环N極難撲滅的森林害蟲，大面積蟲害更難防治。而且，自從舞毒蛾為害以來(lái)，當(dāng)?shù)丶葲](méi)有派人捉蟲，也沒(méi)有施用殺蟲藥劑，舞毒蛾怎么會(huì)自行消失呢？通過(guò)分析橡樹葉子化學(xué)成分的變化，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的秘密：在遭受舞毒蛾咬食之前，橡樹葉子中含有單寧酸不多，而在咬食之后，葉子中單寧酸大量增加。單寧酸跟害蟲胃里的蛋白質(zhì)結(jié)合，使得葉子難以被害蟲消化。吃了含大量單寧酸的橡樹葉子，害蟲渾身不舒服，變得食欲減退，行動(dòng)呆滯，不是病死，就是被鳥類吃掉。依靠單寧酸這樣奇妙的自衛(wèi)武器，橡樹林居然戰(zhàn)勝了舞毒蛾！

無(wú)獨(dú)有偶，在阿拉斯加，也發(fā)生過(guò)這樣有趣的事。1970年，阿拉斯加原始森林中的野兔繁殖發(fā)展非常迅速。它們啃食植物嫩芽，破壞樹木根系，嚴(yán)重威脅森林的存在。為了保護(hù)森林，消滅野兔，人們想方設(shè)法，在森林中追擊圍捕，但是收效甚少，兔子的數(shù)量有增無(wú)減。眼看大量森林就要遭到毀滅，這時(shí)，野兔卻突然集體生起病來(lái)，拉肚子的拉肚子，病死的病死，幾個(gè)月之內(nèi)，野兔數(shù)量急劇減少，最后在森林中消失了。野兔怎么會(huì)突然消失了呢？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，森林中所有被野兔咬過(guò)的樹木，在它們新長(zhǎng)出的芽、葉中，都產(chǎn)生一種叫萜烯的化學(xué)物質(zhì)，就是這種物質(zhì)使得野兔生病、死亡，最終離開(kāi)了森林。

以上事實(shí)引起植物學(xué)家們的極大興趣。我們知道，動(dòng)物在受到攻擊時(shí)會(huì)進(jìn)行自衛(wèi)。那么，植物在受到害蟲、害獸侵襲時(shí)能不能進(jìn)行自衛(wèi)呢？森林戰(zhàn)勝了舞毒蛾和野兔，這能不能算是植物的自衛(wèi)呢？

為了回答這些問(wèn)題，英國(guó)植物學(xué)家厄金·豪克伊亞對(duì)白樺樹林進(jìn)行了大量觀察研究。他發(fā)現(xiàn)，白樺樹在被昆蟲咬傷傷后，樹葉中含有的酚會(huì)增加，這樣，葉子對(duì)昆蟲的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就降低了。通常，酚類在葉子遭到昆蟲咬食后的幾小時(shí)到幾天內(nèi)就生成，這能抑制昆蟲的進(jìn)攻。這種酚的形成是暫時(shí)的，一旦害蟲的威脅解除，葉子中的酚也會(huì)減少。如果白樺樹經(jīng)常受到昆蟲侵襲，樹葉中會(huì)產(chǎn)生一種長(zhǎng)期抵抗昆蟲的化學(xué)物質(zhì)。別的有關(guān)科學(xué)家，也在楓樹、柳樹等其他植物葉子中，發(fā)現(xiàn)了樹內(nèi)日醛、樹脂等抵抗害蟲的化學(xué)物質(zhì)。根據(jù)這些研究，一部分植物學(xué)家相信，植物是有自衛(wèi)能力的，它們?cè)谠獾嚼ハx或其他動(dòng)物侵害時(shí)，能像動(dòng)物—樣，迅速作出自衛(wèi)反應(yīng)。通過(guò)體內(nèi)的化學(xué)變化，產(chǎn)生出抵抗害蟲的物質(zhì)。

更令人驚奇的是，美國(guó)華盛頓大學(xué)戴維·羅茲還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)柳樹受到毛蟲咬食時(shí)，不但受到咬食的柳樹會(huì)產(chǎn)生抵抗物質(zhì)，而且3米以外沒(méi)有受到咬食的相鄰的柳樹也會(huì)產(chǎn)生出抵抗物，這也就是說(shuō)，植物還能“互通情報(bào)”，集體自衛(wèi)！美國(guó)達(dá)特默思學(xué)院的伊恩·鮑得溫也發(fā)現(xiàn)，糖槭樹受到昆蟲襲擊時(shí)，不但受到襲擊的樹產(chǎn)生抵抗物質(zhì)，而且還產(chǎn)生揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)，通過(guò)空氣向四處散發(fā)，像“防蟲警報(bào)”一樣，使周圍的糖槭樹也產(chǎn)生抵抗物質(zhì)，作好自衛(wèi)準(zhǔn)備。羅茲和鮑得溫報(bào)道了這樣奇妙的植物“集體自衛(wèi)”現(xiàn)象，他們也認(rèn)為，這是植物特殊的自衛(wèi)現(xiàn)象，植物能夠進(jìn)行自衛(wèi)，能夠?yàn)樽孕l(wèi)而進(jìn)行化學(xué)通訊。

但是，有一些植物學(xué)家不同意植物能夠自衛(wèi)的說(shuō)法。他們認(rèn)為，自衛(wèi)是有目的的反應(yīng)，植物沒(méi)有神經(jīng)系統(tǒng)，沒(méi)有意識(shí)，怎么能進(jìn)行自衛(wèi)呢？他們還指出，盡管人們發(fā)現(xiàn)了一些能產(chǎn)生抵抗物質(zhì)的植物，但是種類并不多，還有許多植物并不表現(xiàn)這種所謂的“自衛(wèi)”能力。

植物能不能自衛(wèi)？這一爭(zhēng)論引起眾多植物學(xué)家、生態(tài)學(xué)家的注意。使研究者們困惑不解的是，植物沒(méi)有感覺(jué)神經(jīng)，沒(méi)有意識(shí)，它們是怎么感知害蟲的侵襲，又是如何調(diào)整體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)，去合成一些對(duì)于自身生長(zhǎng)代謝并無(wú)作用，卻能使害蟲望而生畏的化學(xué)物質(zhì)？它們又是怎樣散發(fā)和接受化學(xué)“警報(bào)”協(xié)同群體抵抗害蟲的“行為”的？只有弄清這些植物生理學(xué)機(jī)理，才能最終解開(kāi)植物自衛(wèi)之謎。然而，到目前為止，植物學(xué)家們還無(wú)法解釋這些奇妙現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)。