Oct.31 《植物知道生命的答案》5：植物有空间感和记忆能力吗

文/杜豆豆

---

上节我们讲了《植物知道生命的答案》第三个重点： 植物能触到和听到什么？今天我们讲第四个个重点。

15

最后，我们讲讲第四个重点：植物有空间感和记忆能力吗？

先说说空间感吧。

如果你种过花，就会发现，种子自己会破土而出。种子埋在土壤里，根本看不见光，它是怎么判断向上就能见到阳光的呢？

科学家们认为，是重力影响了植物的生长。有位英国人，做了个水车实验，将蚕豆幼苗绑到水车上，去抵消重力对植物生长的影响。结果发现，植物的生长不单受重力影响，还会被外力影响，比如水车造成的离心力。

于是，万能的达尔文父子又出场了。他们推测，植物有“重力感应器”，而且是在根尖，引导植物的根向下长。结果，实验后果然发现如此。后来的现代分子遗传学也证实，位于根冠的细胞的确是植物的“重力感应器”。但是，决定植物向上生长的感应器，却是存在于茎的内皮层中。感受器的细胞中有一种叫平衡石的球状结构，正是因为平衡石总会落到最底部，所以根和茎才会向不同方向生长。这听起来，有点像不倒翁的原理。

16

那么，朝特定方向生长这样的动作，植物是通过什么来实现的呢？

20世纪30年代，这个谜题被植物学家们揭开了。这种让植物朝特定方向生长的化学物质，是一种被命名为“生长素”的植物激素。生长素的主要功能是让细胞增加长度，但它主要聚集在阴暗的一侧，因此，暗的一侧细胞增多，越来越长，自然就向光弯曲了。

弯曲还是小动作，你大概想不到，植物还会跳舞呢。这一点，还是我们伟大的达尔文先生发现的。他记录过300多种不同植物的运动，发现它们有个共同规律，就是重复地进行螺旋状摇头。于是，他将此命名为“回旋转头运动”。而且，他认为，“回旋转头运动”是植物的内秉行为，向光和向地不过是这种运动的一种变形罢了。

起初，人们并不完全同意达尔文的看法，也有很多研究者试图证明达尔文的观点是错误的。但最终，不管是航天飞机上，还是国际空间站的实验，研究者们都发现，达尔文的观点是正确的，“回旋转头运动”的确是植物天生的内秉行为，而重力不过是放大和修饰了这种运动。

最终，植物是在多种受力下，通过叠加它身上的几个力的矢量和，来保持平衡，感知位置，并做出反应的。

破土而出

17

那么，植物到底有没有记忆能力呢？

我们再来说说那个奇特的捕蝇草。你大概还记得，捕蝇草的捕虫器闭合，要在20秒内触碰两根黑毛才会起作用。也就是说，当虫子触碰到第一根黑毛时，捕蝇草就对信息进行了编码，然后将该信息储存了20秒，一旦虫子触碰到第二根黑毛，信息被提取，机关就会被触动。这说明，捕蝇草是有短时记忆的。

那捕蝇草的短时记忆是如何形成的呢？

科学家发现，这种能力是由叶片的电量储存实现的。触碰第一根毛时，引起了一个动作电位，钙通道开启，钙离子浓度升高，但并没有到阈值。只有触碰第二根毛时，钙离子浓度才升高到阈值以上，关闭行为才会被触发。这种机制，实际与人类神经元的信息传递极为类似。

还有科学家发现，植物还存在一种特殊的长时记忆。这种记忆，被命名为“形态建成记忆”。也就是说，这种记忆是在某个特定时间里受到刺激形成的，但当时并没有什么影响，一旦某种条件变化激发了这种先前经验，就会促使植物做出反应。比如，园丁修剪绿植去除顶芽，促进侧芽和新枝的生长，用的就是植物的这种对创伤的长时记忆能力。

有些植物需要经历低温，才能开花，这个过程称为春化。比如，冬小麦就必须在冬天“冬眠”一下，春天回暖才会开花。有一年，苏联是个暖冬，科学家要避免农民颗粒无收，怎么办呢？他们就提前将种子放到制冷器中，用低温让小麦开花后，才保证了农民的收成。冬天之后开花是一种植物的自我保护，同时也说明它们能够记住寒冬。

这种冬天记忆的奥秘后来被科学家揭晓。原来是因为它们体内有一种控制基因，称为“开花位点C基因”（FLC基因）。寒冷会使FLC基因周围的组蛋白结构发生变化，关闭转录通道，而回暖则会打开通道，让植物开花。植物能激活并保持FLC基因的关闭，恰恰说明植物记住了寒冬。这种FLC基因突变，是通过改变DNA结构实现的，被称为“表观遗传机制”。而这种机制下的植物记忆是可以长期延伸，甚至遗传给下一代的。

18

那么，到底哪些记忆会让植物发生跨代遗传现象呢？

有科学家专门对此做了研究。发现受到环境胁迫的植物的第二代，会表现出遗传变异，同时增加对胁迫的耐受力。也就是说，植物也会将“历史教训”的记忆传给下一代，以保证他们的子代能遇到胁迫是比其他同类长得更好。

捕蝇草有短时记忆、绿植会对创伤有长时记忆、冬小麦的表观遗传记忆能传给下一代，虽和人类有不同，但基本的记忆机制却是和人类神经元的信息传递机制相通的。

而且，科学家还发现，植物不仅会用电信号传递信息，还有和动物一样的含有神经受体的蛋白质。甚至还在植物体内发现了谷氨酸受体，要知道，这种物质可是帮助人们达成神经通讯、形成记忆和学习能力的。

难道植物真的有思想、有意识吗？

如果有一天，有人说，我听得懂“花语”，花在对我说话，我们或许能不再大惊小怪？

神奇的植物，等着我们去发现。

神奇的植物，等着我们去发现

（本文结束）

原创不易，转载请注明出处。如果您觉的文章有用，别忘了在文末点赞哦。图片来自网络，如有侵权，请联络删除。谢谢！

倾一生之力，读经典好书，写有厚度的文字，过有深度的人生。我是杜豆豆，感谢您的关注。

作者简介：杜豆豆，IT从业20余年，曾先后研修英语、计算机、美学和心理学专业。早年创过业，后就职多家全球知名IT外企，现工作于某研究院。书痴一枚，闲时码码字。兼任多家平台签约作者，简书会员合伙人，万卷好书工作室、万卷好书读书会创立人。