植物也有记忆？科学家做出了证明!

绿叶儿

       大家都认得它——含羞草（Mimosa pudica）。它的叶片很敏感，被轻轻触碰就会闭合。图片来源：H. Zell/commons.wikimedia.org

　　园丁们称含羞草（Mimosa pudica）为“那种敏感的植物”，因为即使是轻轻一碰，或者把它抛下去、惊扰它，几秒钟内，含羞草小小的叶片就会合上，像是害怕又像是警戒地蜷缩起来。看它害羞的样子超有趣的。

植物也有记忆？为了证明，科学家做出丧心病狂的事……

　　瞧这害羞的小家伙。图片来源：youtube.com

　　好了，如你所见，含羞草非常敏感。加利亚诺知道这一点，她是这么做的：她找来了一堆含羞草，把它们栽在小花盆里，再将花盆分别安装到特制的装置上，利用滑轮轨道让花盆下落。

　　就是这玩意儿:

植物也有记忆？为了证明，科学家做出丧心病狂的事……

　　图片来源：罗伯特·克鲁维奇（Robert Krulwich）绘制

　　每盆含羞草的下落距离大约是15厘米，不是1次，而是连续60次（每两次下落间隔5秒钟）落下。这些植物会滑落到柔软的、像垫子一样的泡沫中，以作缓冲。下落速度足以刺激植物，让它们小小的叶子卷成防御性的弧度。

　　卷起来还是不卷起来这是个问题

　　然而，15厘米是一段非常短的距离，不足以对植物造成伤害。所以，加利亚诺想知道，如果她让56株植物每株都下落60次，这些植物最后会意识到“不会有任何糟糕的事情发生”吗？会不会有植物不再因此卷起来呢？

　　换句话说：会不会有植物利用“记忆”来改变自己的行为呢？

　　为了弄清这个问题，她继续进行实验。并且——就如她在论文中所写的一样——她很快就“观察到有些植物在下落时没有完全闭合叶片”。也就是说，植物似乎发现了下落不会对自己造成伤害，所以， 越来越多的植物不再保护自己。后来，加利亚诺告诉一群科学家：“最后，含羞草的叶片完全张开……它们已经完全不在乎了。”

植物也有记忆？为了证明，科学家做出……

　　图片来源：罗伯特·克鲁维奇（Robert Krulwich）绘制

　　这真是植物有记忆的证据吗？还是别的原因造成的？怀疑主义者提出，也许我们看到的只是一堆累趴的植物。卷起来是个力气活，要消耗能量。下落60次之后， 它们可能只是被“榨干”了——因此才没有触发它们的防御机制。

　　不过，加利亚诺预计到了这样的质疑，她把一些 “精疲力竭”的含羞草放到摇床中，晃动它们。叶片马上就会蜷起来：“哇，这可不一样。这是一种以前从未出现过的情况。”

植物也有记忆？为了证明，科学家做出丧心病狂的事……

　　含羞草在强照明（HL）和弱照明（LL）条件下的适应训练。再+0min时刻，每棵含羞草接受60次掉落；10分钟后，所有含羞草叶片自然恢复展开状态，然后接受第二轮掉落训练。此后，1，2，4，6小时后各有一轮训练。在+6h的适应训练结束后，马上将含羞草置于250rpm的摇床上摇晃五秒（DIS-hab），然后马上进行最终轮的掉落训练(+10 min post-DIS-hab)。在此实验中，20棵含羞草幼苗在训练日各只进行一次掉落（CTR）。纵轴显示含羞草在各节点的叶片打开程度。

　　她指出，植物改变行为的最合理解释，就是它们有“之前”的概念。含羞草没有蜷起来，是因为它们在“之前”发现没必要这么干，并且记住了这一点。

　　在摇晃含羞草的一周后，她重新让它们下落。这并没有让它们警觉起来，含羞草依然伸展着叶片。一周又一周，她重复着实验，直到28天后，这些植物仍然“记得”它们学到的东西。这算是保留得相当久的记忆了。加利亚诺提到，蜜蜂在几天内就会忘记它们发现的事情。

　　但没有大脑它们是怎样做到的呢？

　　“植物是没有大脑。”加利亚诺在论文里写道，“但它们有一套精细的……信号转导网络。”会不会有什么化学物质或激素的“联合机制”维持着植物的记忆呢？这个机制和动物大脑有本质的差别，可能是一种分散式的智能，以某种我们尚不理解的方式运行。但是加利亚诺认为，含羞草正激励着我们弄清这个问题。

植物也有记忆？为了证明，科学家做出丧心病狂的事……

　　没有大脑，能不能“记”？图片来源：罗伯特·克鲁维奇（Robert Krulwich）绘制

　　《纽约客》杂志的撰稿人迈克尔·波伦（Michael Pollan）曾和加利亚诺一同参加一个科学会议。他在《纽约客》上绘声绘色地描述了加利亚诺是怎样遭到了生物学家的群嘲——他们对“植物也有‘智能’”的观点嗤之以鼻。他们坚决认为，植物基本上就是遗传的机器——它们无法从经验中学习或改变行为。波伦写道，加利亚诺的观点“引发了强烈的反响，也许是因为她模糊了动物与植物间那条清晰的分界线。”

　　植物是万年老三，比不上动物，更比不了高高在上的“冠军”人类。加利亚诺给予了植物和动物相似的能力，因而动摇了这种等级差异，挑战了万物的秩序。

　　我们总以为，因为拥有强大的大脑，所以我们人类是独一无二的。我们数以万亿计的神经元是记忆、感觉、意识的关键。没有大脑的生物显然做不到这点，所以理所当然地，植物没有“记忆”。

　　但加利亚诺说，也许，它们有。

　　她在论文结尾说，“我们的实验结果引出了一个清晰的，也相当不同寻常的结论：不同以往的观点，记忆也许不需要常规的动物神经网络和通路；毫无疑问，大脑和神经元是一套精细异常的系统，但对于学习过程，也许这既非唯一途径，亦非必备要素。”

　　谁知道呢？也许有一天，她会找到证明她观点的那种植物。

　　（编辑：Calo）

　　作者:Robert Krulwich

心灯

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绿叶儿

心灯 发表于 2016-3-16 10:12
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