树木的隐秘生活第二章
2021-04-22 19:19阅读:
树木的隐秘生活
(德国)彼得·沃莱本
张国庆 译
第二章 树的语言
根据词典定义,语言是人们用来交谈的。这样看来,我们是唯一能够使用语言的生物,因为语言这个概念限用于我们这个物种。但是,弄清楚树木是否能够又是如何彼此交谈的是不是一个很有趣的问题?树木肯定是不会发声的,所以我们什么也听不见。树叶沙沙,树枝嘎吱嘎吱,这是风的作用,树木无法控制。事实证明,树木用一种完全不同的方式进行交流:它们运用气味。
气味是一种交流方式?这可不是一个完全陌生的概念。我们使用除臭剂和香水难道还有什么别的原因吗?即便不用这些产品,我们自身的气味也会有意无意地向别人传递某种信息。有些人似乎根本没有任何体味,我们也会因为气味对别人产生强烈的依恋感。科学家相信,汗液中的信息素(pheromones)在我们挑选伴侣的时候取关键作用。所谓伴侣,换句话说,就是我们期望与之生儿育女的人。因此,可以说我们拥有秘密的气味语言。事实证明,树木也有。
例如,40年前,科学家注意到非洲稀树草原上发生的有趣现象。长颈鹿正啃食金合欢树叶,仅仅几分钟,金合欢树就在树叶里分泌有毒物质来驱赶这些大型的食草动物。长颈鹿收到信息,移步到附近其他的树。它们是转移到邻近的树吗?暂且不是。它们径直走过几棵树,到100码远的地方停下,继续吃树叶。
这种行为背后的原因是令人惊讶。被长颈鹿啃食的金合欢树发出一种警告气体(具体说是乙烯),向邻近的同类发出危险来临的信号。收到警告的金合欢树马上在叶
子里释放有毒物质以迎接来敌。长颈鹿经验老到,转移到稀树草原的更远处,那里的金合欢树对敌情一无所知。它们或者逆风而动。因为气味信息是通过微风传递的,如果长颈鹿逆风行走,附近的金合欢就不知道长颈鹿就在身边。
回到国内,类似的情形在我们的森林里发生。被动物啃食的时候,山毛榉、云杉、橡树都会感受到痛苦。毛毛虫开心啃食树叶的时候,遭受损伤的叶面组织会发生改变。另外,树叶组织会发出电信号,就像人类身体组织受到伤害时发出电信号一样。然而,这种电信号不像人类电信号那样几毫秒就可以传达。相反,植物信号传递的速度很慢,每分钟只有三分之一英寸。因此,防御化合物需要大约一小时才能到达叶面,破坏害虫的胃口。树木生命的节奏是缓慢的,甚至出现危险的时候也是如此。但这种慢速度并不意味着树木对身体不同部位发生的情况一无所知。如果树根出现了状况,情报便传遍全身,从而激发树叶产生气体化合物。这可不是以前释放过的,而是针对当前任务专门合成的新化合物。
这是树木的另一个特点,能够产生不同形式的化合物来暂且抵御外部侵袭。谈到昆虫,树木能够准确识别施害昆虫的品种,因为不同品种昆虫的唾液是不同的,树木能将唾液和昆虫对应起来。这种配对是非常准确的,以致树木可以释放不同的信息素来吸引不同的有益捕食者消灭害虫。例如,榆树和松树能吸引小型寄生蜂,将卵产在食叶毛毛虫体内。寄生蜂幼虫孵化后,在里面一点点吃掉体型大得多的毛毛虫。这可是一种体面的死法。其结果就是树木免受害虫的侵扰,可以继续无忧生长。顺便提一句,既然树木能够识别唾液,那么就说明他们具有另一项技能,它们肯定也有味觉。
气体化合物有个缺陷,会很快消散在空中。它们通常只能在大约100码的范围内被其他树木检测到。然而,这也有它的优势,相对于树木体内缓慢的信号传递速度,通过空气,树木可以很快地将危险信息传递到自身的不同部位。树木抵御昆虫侵害的时候,不一定要发出专门化的求救信号。动物世界完全可以察觉到树木发出的常规化学警报信号,得知某种的形式的侵害正在发生,于是将掠食动物动员起来,它们饥肠辘辘,不吃完侵害树木的害虫是不会离开的。
树木也有办法增强自身防御系统。例如,橡树的树皮和叶子里含有苦涩、有毒的鞣酸,可以直接杀死啃食的昆虫,或者让美味的叶子变得苦如黄胆。柳树可以分泌一种叫做水杨酸的化合物,其功能和鞣酸类似,但它对人类却有好处。阿司匹林之前,人们使用水杨酸,用柳树皮泡茶可以缓解头疼发烧症状。当然,这种防御机制需要时间,因此采用综合早期预警系统对树木来说是十分重要的。
通过空气传递警报信号不是树木使用的唯一方法,因为有些邻居会收不到信号。英属哥伦比亚大学的苏珊娜·席马德博士发现,树木还通过根尖周围的真菌网络相互传递警告信号,而且不受气候的影响。令人意外的是,根系传递的信息可以通过化学化合物和脉冲电信号来实现,后者的传递速度是每秒三分之一英寸。不得不承认,这个速度和人体相比是相当慢的,然而有些动物物种的神经系统传递脉冲信号的速度与此接近,比如海蜇和蠕虫。一旦最新警报信息被广播,该区域的所有橡树的叶脉里立刻充满了鞣酸。
树木的根系伸展到很远的地方,占据的面积是树冠的两倍。这样,相邻树木的根系不可避免地交叉生长,不分彼此。当然总有一些例外。即使在森林里,也有一些独来独往者和隐士,它们不想和别人打交道。这些不爱交际的树木是不是因为不参与就可以拒绝接受警报信号?幸运的是,其答案是否定的,因为在通常情况下,真菌担当起中间人的角色,确保信息的快速传递。它们的工作原理类似于互联网光纤,菌丝伸入地下,编制一个非常细密的网络,一汤勺体积的森林土壤里包含的菌丝加起来有几英里长。经过几百年,一个真菌能够覆盖好几平方英里的面积,将整个森林连接成一个网络。真菌网络将信号从一棵树传到另一棵树,帮助树木交换有关虫害、干旱和其他危险的信息。《自然》杂志新创造了一个词,来描述席马德博士的发现:“树维网”(wood
wide
web)。关于交换信息的内容和容量,研究工作才刚刚开始。比如,席马德发现,不同品种的树木,即便它们是竞争对手,也相互保持联系。还有,真菌有它们自己的日常工作安排,它们似乎非常赞成树木之间达成和解,实现信息和资源的公平分配。
如果树木变得瘦弱,原因可能是它们丧失了对话技巧和自我保护能力,否则就无法解释为什么昆虫特别喜欢挑选健康已经受到损害的树木下手。我们想象一下这样的场景:昆虫侧耳倾听树木是否发出紧急化学警报,看到树木没有反应,于是就试探性地咬一口树叶或者树皮。树木的沉默可能是因为得了重病,也许是丧失了真菌网络,完全无法接受接受最新警报信息,这样树木就无法识别即将来临的灾难,敞开大门等待毛毛虫和甲虫来大快朵颐。上面提到的树木独行侠也同样容易受到攻击,它们也许看起来健康,但对周围发生的情况一无所知。
在森林共生社区,不单单是树木,灌木、青草,也许所有的植物品种,都以这种方式交换信息。然后,当我们走进农田,就会发现植物们都变得非常安静。由于选择性培育,我们种植的植物大多数都丧失了彼此通讯的能力,不管是地上还是地下。彼此孤立、沉默,它们很容易沦为虫害的牺牲品,这是现代农业大量使用农药的原因之一。也许,农民可以向森林学习,有朝一日培育出更具有野性、更健谈的谷物和土豆。
树木和昆虫之间的交流不一定都是有关防御和疾病的,我们很可能曾经嗅到这些完全不同的生命形式之间令人愉悦的交流信息。我这里指的是树木花朵发出的令人愉快的芳香邀请。花朵的香味不是随意发出的,也不是为了取悦我们。果树、柳树、栗树运用嗅觉信息来引起路过的蜜蜂的注意,邀请它们来满足自己的欲望,香甜的花蜜是蜜蜂无意中传递花粉的奖赏。花朵的颜色和形状也能传递信息,它们仿佛是挂在绿色背景前的广告牌,给寻找食物的昆虫指明方向。
这么说来,树木是通过嗅觉、视觉和电信号传递信息。那么声音呢?让我们回过来谈谈听力和语言的问题。在本章的开头,我说过树木是绝对沉默的,但最新的科学研究对此提出了疑问。西澳大学的莫妮卡·加利亚诺博士和来自布里斯托、佛罗伦萨的同事们做了一项倾听大地声音的实验(真的是耳朵贴在地上听)。在实验室研究树木不太现实,因此研究者使用禾苗作为替代品。他们开始倾听,不久就发现测量仪器检测到禾苗的根发出频率为220赫兹的轻轻的噼啪声。根发出噼啪声?这不一定能说明什么问题,因为即便是一棵死树放在炉子里烧都会发出噼啪声。在实验室里检测到的这种噪音引起了研究者的注意,因为他们发现那些没有直接参与实验的根做出了反应。当禾苗的根接触到频率为220赫兹的噼啪声的时候,根尖就开始朝声音的方向生长,这说明禾苗检测到了声音频率,因此我们说它们“听到”了声音也是有道理的。
植物通过声波进行交流?这让我产生了好奇心,希望了解更多,因为人也是使用声波进行交流的。也许声音是深入了解树木的一种手段?倘若如此,我们就可以听出山毛榉、橡树、松树是否健康,是否要发生什么事情。可惜的,我们现在还没有深入到这种程度,该领域的研究才刚刚开始。下次在森林行走,你听到轻微的噼啪声,那也许不一定仅仅是风声......