植物也聽的懂音樂嗎?有些靠葉片、花朵 感知昆蟲腳步與環境聲音
全球各地的研究者都做過實驗,想要看看對植物播放特定音頻是否能夠引發特定行為。他們除了播放不同的頻率,也試驗不同的播放時間長度。音頻的研究在當前仍然頗為零散。
植物也愛聽音樂!不再噴農藥而是改放音響
一項研究發現,在連續10天的期間裡,每天對阿拉伯芥播放3個小時的一系列音頻,可以增進阿拉伯芥抗拒一種真菌感染的能力。另一項研究發現,對稻米播放1個小時的特定音頻,能夠增進稻米在乾旱情況下生存的能力。此外,研究者以不同音頻對苜蓿芽播放2個小時之後,發現苜蓿芽的維他命C含量出現增加,也就是說其營養價值提高了。
他們後來又針對青花菜芽與蘿蔔嬰(radish sprouts)重複了這項實驗,結果發現其類黃酮含量也出現增加。我們可以想像這樣的未來:農夫不再以小型飛機灑農藥,而是在農田裡設置音響。
從毛毛蟲啃食聲到蜜蜂嗡嗡聲 植物真的聽得懂嗎?
艾佩爾的研究在某方面也屬於這類實驗,但與其對植物播放隨機音頻,她比較感興趣的是植物在自然界裡實際上會遇到的聲音。她認為,植物對於伴隨著自己演化的那些聲音比較有可能會做出值得注意的反應。科學家把這種情形稱為「生態相關性」(ecological relevance)。
掠食者發出的聲音絕對具有生態相關性。播放會啃食阿拉伯芥的毛毛蟲所發出的聲音,如果能夠促使阿拉伯芥的免疫系統提高警戒,那麼就沒有理由認為,其他與植物互相匹配的掠食者和授粉者不會如此。
舉例而言,有些花會受到振動授粉;如果對這類花朵播放蜜蜂的嗡嗡聲,就能夠引誘它們釋放出花粉。
喜歡吃植物果實的動物,通常也相當吵雜——例如鸚鵡——所以植物是不是也有可能注意那些動物的聲音,而藉此調整果實成熟的時間?或是注意打雷的聲音,而準備接收雨水?這樣的情形看來相當合理;沙漠植物一定需要做好準備以盡可能吸收最多的水,而花裡有花粉的植物也最好能夠在暴雨來襲之前闔上花瓣,以防花粉被雨水沖走。植物聲學想要找出這個問題的答案。
植物的「耳朵」在哪裡?答案可能就在葉子上
下一個合乎邏輯的問題,則是植物怎麼可能具備聽力。植物也許沒有傳統意義上的耳朵,但耳朵有各種不同的形式。
2017年,中國與美國的研究者所從事的一項合作研究發現,阿拉伯芥葉子上的細毛具有聲音天線的功能,能夠感知外來的聲音,而發出相同頻率的振動。其他許多植物的葉子上也有類似的細毛結構,但這種稱為「毛茸」(trichomes)的結構在其他物種身上是否也具有天線功能,則是還需要更多的研究。
研究者已經發現毛茸可讓植物感知蛾與毛毛蟲的腳步,從而做出防衛反應;毛茸顯然是極度敏感的器官。這點不禁讓人聯想起動物的內耳,其中也布滿了特化的毛細胞,會隨著聲波而振動,並且把那些振動轉變為電訊號,而透過神經送往大腦。這又是另一個例子,顯示演化一旦發現了一個好主意,很可能就會出現在各種不同的生物身上。
花朵演化成衛星天線!碗狀花瓣是用來監聽蜜蜂的器官
目前新出現的研究,顯示聲音對植物的生命而言可能極為重要,甚至會影響植物的形狀。
2019年,特拉維夫大學的研究者發現,在海濱月見草(beach evening primrose)這種貼近地面生長的檸檬黃色茶杯狀花朵當中,只要暴露於蜜蜂飛行聲的錄音之下3分鐘,就會提高其花蜜的甜度。不過,只要是蜜蜂翅膀振動頻率以外的聲音,這種植物就完全不會加以理會。
這個由演化生物學家萊拉柯.哈達尼(Lilach Hadany)領導的團隊推論認為,花蜜的甜度一旦提高——其中的糖含量比沒有暴露於蜜蜂聲音的花朵來得高——就更能夠吸引授粉者,從而增加交叉授粉的機會。
據我們所知,一個授粉者只要造訪了一株植物,多種授粉者就會在幾分鐘後聚集於這株植物周圍。在這樣的情況下,那株植物會預期蜜蜂前來顯然是合理的現象。
不過,茶杯狀的花朵真的有可能是個衛星天線,聆聽著授粉者的聲音嗎?哈達尼與共同作者瑪琳.維茨(Marine Veits)——維茨在當時是哈達尼實驗室裡的研究生——又再度播放了蜜蜂錄音,但這次以運動追蹤雷射對準海濱月見草,而發現花朵的振動與蜜蜂錄音的波長相同。
花朵扮演了放大器的角色,其形體就像是一種諧振揚聲器。接著,研究團隊拔掉幾片花瓣,破壞了花朵的完美碗狀形體,然後又試驗了一次;這一次,花朵無法與蜜蜂的頻率產生諧振。
在這個案例當中,花朵絕對是植物身上負責「聆聽」的部位——而且這點顯示這種植物的花朵之所以形成碗狀,就與衛星天線採取凹面造型的原因一樣。「我們發現了一個可能的聽覺器官,就是花朵本身。」她說。她現在只要看到花朵,就會覺得那些花朵都是耳朵。
- 本文摘自:《食光者:讀懂植物,就能讀懂這個世界》
- 出版社:平安文化
- 出版日期:2025年8月