19世紀的天仙子(Hyoscyamus niger)插圖。
李森科夸大其詞之時,鐵幕另一邊的科學家正為理解春化的原理而努力。其中有些最重要的實驗是在格奧爾格·梅爾徹斯(Georg Melchers)和安東·朗(Anton Lang)位于德國圖賓根(Tübingen)的實驗室中進行的。梅爾徹斯是植物發育領域的權威生物學家,朗是來自俄羅斯的無國籍難民生物學家。他們一起研究春化,只為找到開花背后的生物化學奧秘——名為“成花素”(florigen)的假想植物激素。
他們的研究對象之一是學名莨菪,俗稱天仙子的茄科植物。有些植物在發育過程中,一到特定的時間點就會開花,就像青少年一到青春期就開始炫耀剛發現的性征,完全不顧后果;有些植物就像等到暑假才去瘋玩的青少年,只有接收到環境發出的信號,最佳時機到了才會開花。天仙子屬于后者,需要度過一段寒冷時期,在光照理想的情況下才會綻放。和在一年時間內生長、死亡的一年生植物不同,天仙子是二年生植物,其生命周期會持續兩個生長季節。第一年春夏,這種植物會盡力生長,抑制自己開花,第二年春天,天仙子才會綻放,開出乳白色的花,花心的紫紅色沿著葉脈遍布花瓣。對二年生植物來說,這種雙重要求不無道理,它能防止植物在秋天開花。秋天的光照情況雖然理想,但花朵根本挺不過冬天的嚴寒。
莨菪,即天仙子。
梅爾徹斯和朗在試圖理解春化和白晝長度是如何協同作用,促使天仙子開花時,還研究了植物過冬記憶的期限。在一項實驗中,他們把天仙子放入冰箱冷藏,使其春化,再將這些植物置于溫暖的環境下,想逆轉春化的過程。冷藏一兩天后,科學家還能“逆春化”,但冷藏四天之后,春化已經無法逆轉。這其實說明,二月雖然有段日子天氣溫暖,但卻無法騙過天仙子,讓它們忘掉此前數周的寒冷。在另一項實驗中,梅爾徹斯和朗控制光照時間,令其無法達到理想狀態,春化的天仙子會繼續生長,但卻一直沒有開花。10個月后,他們為天仙子提供理想的光照條件,告訴它們時機已到,天仙子竟然還能開花。這些植物的過冬記憶持續了近一年之久。
梅爾徹斯和朗并未將春化稱為“植物記憶”,但今天,春化已經成為最典型的研究案例。他們的實驗表明,植物能保有過去的記憶,記憶力也比人類想象中持久得多。它們就像訓練有素的臥底特工,等待著行動的信號。
左為未春化的植物;右為春化的植物。
大多數人在欣賞一株植物時,都很難想象它在等待著什么。植物似乎并沒有長遠的計劃。它們一缺水就萎垂,一下雨就昂揚,感受到光照就向著陽光生長。從人的思維方式出發,植物只是遵從本能而已。然而,僅憑觀察他人和狗,我們也意識不到人類和狗擁有記憶,因為記憶是通過行為體現出來的:當你喊出他們的名字時,人會報以微笑,狗會向你跑來。對含羞草和天仙子來說,過去的經歷也會改變將來的反應,雖然我們既沒有注意到,也不理解其原因。
20世紀80年代,科學家才開始明確探討“植物記憶”。當時,一個法國研究團隊偶然發現,某種植物記得莖的一側葉片曾經受損,于是集中能量向另一側生長。此后,科學家發現,某些植物能記住經歷過的磨難:干旱、脫水、寒冷、炎熱、過強光照、酸性土壤、短波輻射,還有被蟲啃食葉子。再次面對同樣的生存壓力時,植物就會調整自己的反應。它們可能會提高鎖水量、變得對光更敏感、增強耐鹽性和耐寒性。在某些情況下,正如李森科所想,這些記憶甚至能代代相傳,但遺傳方式和他想象中大相徑庭。現在,我們已經知道植物的能力被 大大低估了。植物能“聽到”震動,這可能有助于識別昆蟲襲擊。它們還能通過空氣和根傳播化學物質,從而分享信息。在有關植物記憶的研究中,下一步一直是理解植物形成記憶的方式。
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