在《万物简史》带着我们如过山车那般在历史的隧道里穿梭而过之后，让我们将目光收回，看一看身边的花草树木。你可曾想过，存在一个只有宁静心灵才能倾听的世界：植物会看、会闻、会触摸、有记忆、能定位。
《植物知道生命的答案》将带领我们进入不同种类的植物生活，本书将植物与人类的感觉相对比，你将发现我们与向日葵、橡树之间的共同点远远比我们以为的多得多。
更重要的是，科学家们锲而不舍，勇于验证的精神是值得我们学习的。我们也可以抱着好奇的心态，做出一些奇异的设想，并去验证它，或许下一个令人惊奇现象的发现者就是你。
让我们和作者一起探讨生命之美，在科学的范围内重新考量植物。带上你的好奇心，准备出发！
一、 导语
“智力”是一个复杂的心理学概念。直至今日，不同学者——不论是历史上首个智力测验的发明者比奈·阿尔弗雷德，还是哈佛大学著名心理学家加德纳，对“智力”这一词语的理解和定义都有着不同的见解。
对“高智力”的衡量标准，更是有不同的看法和无休止的争议。不过有一点似乎已经取得了共识，那就是在动物界，不论是猩猩还是章鱼，基本都拥有或多或少的体现智力的特质。
然而，作为多细胞生命的另一种独特的演化适应形式——植物，它们是否存在智力则是一个容易引起争议的新观念。
早在1876年，植物学家威廉·劳德尔·林德赛博士就曾指出：“类似在人类身上表现出来的心智的某些特性，在植物中间也普遍存在。”
爱丁堡大学的植物生理学家安东尼·特里瓦弗斯更是大胆地提出了“植物智力”的概念，认为智力是一种通过自然选择逐渐演化而来的一种广泛意义上的性状。
本世纪初“植物神经生物学”作为一门新学科迅速兴起，大量的研究表明了植物中的信息网络与动物神经网络之间存在着巨大的相似性。
越来越多的人开始相信，植物是同人类相似的具有主观体验的生命个体，瑞士政府甚至在2008年时成立了一个旨在保护植物尊严的伦理委员会。这一行为看似荒谬，但不得不引发我们对植物生命的深入思考。
植物是不是人类的远亲？它们究竟有没有智力？要想解决这些问题，我们首先要弄清楚一件事，植物是否有意识。
有句古语叫做“人非草木，孰能无情”，即是说青草树木是没有生命、没有感知觉、也没有情感的。按照本书作者的观点，是时候证明这句古语的错误了。
植物对周边色光信息的识别、对气味环境和重力的认识、对过去经历和天气条件的记忆都告诉我们，植物的确是具有意识的。
如果我们借用心理学家弗洛伊德的人格结构理论来加以表述，那么植物的心理结构是缺乏自我和超我成分的，但极有可能具备听从本能指挥的本我成分（弗洛依德认为“本我”代表本能冲动的欲望，“自我”负责处理现实世界的事情，“超我”是良知或内在的道德判断。）。
本书作者丹尼尔·查莫维茨认为，由于植物不能像动物那样通过迁徙、寻觅食物、寻找掩蔽处等方式来选择环境，它们只能产生更复杂的感觉和调控系统来抵抗和适应环境，所以植物存在着视觉、嗅觉、触觉、听觉、本体觉和记忆等心理功能。
值得注意的是，植物没有脑等中枢神经系统，作者在本书中使用的“看到”、“听到”、“嗅到”等词语和动物的感觉体验是存在质的区别的。
二、 植物学家达尔文
感觉是其他一切心理现象的基础，没有感觉就没有其他一切心理现象。而视觉是感知外界事物的大小、明暗、颜色、动静的感觉，至少有80%以上的外界信息经由视觉获得，所以视觉无疑是人和动物最重要的感觉。
大脑将眼球接受的光刺激转化为可识别的图像，我们便看到了外界的事物。我们平时所说的光实际上是和无线电波、X射线等类似的电磁波，只有波长在0.0000004米到0.0000007米之间的电磁波才能被人眼识别，故称之为可见光。
光波进入到眼球后方的视网膜上，就如同景象到达了数码相机中传感器。指甲大小的人类视网膜中含有1.25亿个对颜色敏感的视锥细胞和600万个对明暗敏感的视杆细胞，其分辨率相当于一部130兆像素的照相机。
视网膜接受的信息经过视神经传递给大脑，我们就看到了外部的世界。植物虽然没有眼睛和大脑，却也能识别光和颜色，它们是如何看外界的呢？它们看到了什么呢？这就是我们今天要学习的内容。
众所周知，达尔文是英国著名的生物学家，他所提出的“进化论”被恩格斯列为19世纪自然科学的三大发现之一（其他两个是细胞学说、能量守恒转化定律）。
而并不广为人知的是，达尔文在出版了《物种起源》这部著作之后，用20年进行了一系列有关植物生长中的光效应的实验，对植物学研究产生了深远的影响。
达尔文发现，植物生长器官受单方向的光照射时，会引起生长向光弯曲的现象，即植物的向光性。1864年，科学家尤利乌斯·冯·萨克斯发现，只有蓝色光才能诱发植物的向光弯曲。
可是，植物是如何看到色光？植物的“眼睛”长在什么部位呢？达尔文父子用了一个经典实验来探究这个问题，有些读者应该在高中的生物课中学过。
达尔文假设，植物的眼睛长在其幼苗的茎尖。在同样的环境中，切掉或遮住茎尖的幼苗无法向光弯曲，而未切掉或遮住茎干的幼苗可以向光弯曲，则证明该假设是正确的。
如下图所示，达尔文设置了五株受过不同处理的植物幼苗，并只在五株植物的一侧设置光源，然后放置在同样的适宜生长的环境中进行实验和观察。
实验的结果发现：
直立生长的植株是：
b切掉植物茎尖
c用不透光的小帽遮住茎尖的幼苗
向光弯曲的植株是：
a未受处理的幼苗
d用透光的玻璃罩遮住茎尖的幼苗
e用不透光的管子遮住茎干的幼苗。
这个简单的实验证明了向光性是光线照到植物尖端的结果，看来植物的“眼睛”长在苗梢上。
三、马里兰猛犸：不停生长的烟草
达尔文发现了植物“眼睛”生长的部位之后，一些烟农的发现引发了科学家们对植物“视觉”的又一轮深入探索。
19世纪初的马里兰州南部山谷，经历了几个世纪的烟草种植，早已经成为美国最大的烟草生产地。
1906年的一天，烟农发现了一种新的烟草品系，竟然可以不停歇地生长，勃发出密布的烟草叶子，一直生长到霜冻来临的寒冬时节才肯罢休。这种烟草最高可以达到四米半的高度，于是被大家称作“马里兰猛犸”（猛犸现已灭绝，它曾是最大的兽类，在此比作庞然大物）。
如此看来，这一品系的发现简直是广大烟农们的福音，但这世上并没有白捡的便宜。我们都知道，农民不可能把所有粮食都卖掉或吃掉，必须要留一部分优质的种子粮以供来年播种。
马里兰猛犸虽然能够不知疲倦地一直生长到入冬，但无休止的生长也限制了其开花，因此烟农无法收获种子，将这一品系延续下去。
美国农业部开始对这个棘手的问题进行研究。两位科学家怀特曼·加纳和哈利·阿拉德进行了这样一个实验：把生长状况相同的马里兰猛犸移栽在花盆中并分成两组，其中一组如原先一样放置在室外田野里，而另一组只在白天放在田野中，每天下午则挪到阴凉的棚子下。
经过一段时间的培养，研究人员发现，控制日照时间长度的第二组植株，已经可以停止生长并开始开花。也就是说，马里兰猛犸可以“看见”光照，并能够根据光照时长来调整自己的生长，这被称为植物的光周期现象。
在后续的研究中，科学家们逐渐发现了植物根据“看到”光照的程度自主调节花期的规律。有些植物像马里兰猛犸一样，是在“短日照”的时候才开花，比如菊花和大豆；还有些植物正好与马里兰猛犸相反，是在接受“长日照”时才能开花，比如大麦和鸢尾。
根据植物观察日照的规律，农民们就能够灵活控制和调整光照条件，使农作物的生长更符合自己的生产计划。
四、奇妙的光周期现象
马里兰猛犸的趣事让我们知道，植物可以依据光照时长表现出周期性现象。在上一张卡片提到的实验中，科学家对第二组烟草植株进行了暗处理（每天下午移到大棚内避免接受光照），使得适应“短日照”的马里兰猛犸能够开花。
这样一来我们就接触到了生物学的两个术语，短日照植物和长日照植物：
长日照植物——只有当日照长度超过临界日长(14～17小时)，或者说暗期短于某一时数才能形成开花的植物。
短日照植物——只有当日照长度短于其临界日长(少于12小时，但不少于8小时)时才能开花的植物。
我们可以进一步思考，这些烟草是因为识别出日照变短而开花，还是因为识别出黑暗变长才开花的呢？即是说，植物测量的是白昼的长度还是黑夜的长度呢？
让我们按照科学实验的思路来假设一下：
如果植物测量的是黑夜的长度，那么当我们在半夜时给予几分钟的照明（相当于切断了黑夜的连续时长），就可以让短日照（长黑夜）植株不开花，或是让长日照（短黑夜）植株开花。
如果植物测量的是白昼的长度，那么当我们在正午时给予几分钟的遮光处理（相当于切断了白昼的连续时长），就可以让短日照植株开花，或是让长日照植株不开花。
只要理清楚这个逻辑，实验就十分简单了，科学家们用大豆和鸢尾分别作为短日照植物和长日照植物的代表进行了试验，结果证明我们的第一种猜想是正确的。
植物测量的并不是日照的时间长短，其实是对黑暗时期的持续时间进行了度量。正因为有了这一发现，我们才可以看到反季节盛开的花朵，花农也可以通过科学控制光照来使植株在到达花市的时候正好如约绽放。
弄清楚了光周期现象中植物的测量对象之后，我们还存在一个疑问。那就是植物“眼中”的光照是不是同我们眼中一样？它们看到的是什么颜色的光呢？
探究这个问题就更容易啦，我们都知道阳光是混合色光，所以只需要分别设置不同颜色纯光的实验条件，再加以对比就能得出答案。
研究发现，不论选取什么植物，都只有红色光能够影响它们对夜晚长度的测量，进而影响开花期。看来，植物的不仅能够看到光亮，还能够区分颜色，红色光影响光周期现象，蓝色光影响向光弯曲生长。
20世纪50年代，哈利·波斯维克在之前研究的基础上又向前迈进了一步。他发现远红光（一种波长比红光略长的光，日暮时可见到）竟然可以消除红光对光周期现象的效应。
具体来说，半夜用红光给予长日照植物照明，就可以促使其开花，但是若是在红光之后施以远红光的话，就像是从未受过红光照射一样不会再开花了。红光和远红光的效应像是可以被一层层覆盖住一样，只有最后一次出现的色光才会保留其效应。
后来，瓦伦·巴特勒发现，红光和远红光的效应都是作用于植物中的某一种光受体才引发的，这种受体被称为“光敏色素”。
那么，负责植物光周期的“眼睛”长在什么部位呢？也是和负责向光性的“眼睛”一样长在茎尖吗？答案是否定的，光敏色素存在于每一片叶子中，所以，只要通过控制对任何一片叶子的光照，就足以调控整个植株的开花时间啦。
五、遗传学时代的失明植物
受体是一类存在于细胞中的，能与细胞外特定的信号分子结合，进而激活细胞内一系列生物化学反应，并使细胞对外界刺激产生相应效应的特殊蛋白质。
顾名思义，光受体（photoreceptor）则是生物体用于吸收光能的受体蛋白。目前的研究发现，人类的眼睛中至少存在五种光受体：
视紫红质——用于感知明暗；
三种不同的光视蛋白——分别感知红、蓝、绿三种不同的色光；
隐花色素——用于调节生物钟。
植物也是一样，需要通过光受体才能“看”到外面的世界。经过前面的学习，我们已经知道植物存在的两种光受体：
向光色素——用于感知蓝光，使植物向光弯曲生长；
光敏色素——用于感知辨认红光与远红光，使植物开花。
1.如果植物“失明”
那么如果植物中某种未知的光受体损伤或失活，即植物对特定的光“失明”了，将会出现什么状况呢？
你也许能够猜得到答案，那就是黑暗中的植物要比在光照下生长得高，因为它们会努力生长，以期钻出土壤或者逃脱其他植物的遮蔽以见到光。如果我们用蚕豆苗来进行一个小实验，就会发现放置在柜子中的蚕豆苗会变得又高又细又黄，而放在采光良好的庭院中的豆苗则会变得又短又壮又绿。这个小实验也验证了我们心中的答案。
2.失明问题探究
探究植物“失明”的问题能帮助我们深入了解植物的光受体。植物“失明”意味着植物体内某种未知的光受体损伤或失活，我们可以通过对照实验发现这种未知光受体的功能。
实验操作
三十多年前，荷兰学者马尔滕·科尔恩内夫开始用遗传学的方法进行实验，探索这个问题。
他将拟南芥（一种类似于野芥菜的小型植物，植株小、结子多、突变率高，是遗传学研究的常用材料，如下图）用化学药剂处理，诱导其DNA突变。
我们知道，DNA突变是没有方向性的，所以可以借此方法得到多种多样的、有着不同的特定光受体损伤的植株样本，但我们可以在分子水平上观察到是哪个受体发生了突变。只需要将获得的大量幼苗分别放置在不同颜色的光下，寻找长得比其他植株高的幼苗，就可以判定不同“失明突变体”（即发生损伤的受体蛋白）本身的功能与哪种色光有关系。
实验结果发现，植物出现的情况多种多样：
有的在红光下长得高，却在蓝光下高度正常；
有的在蓝光下长得高，却在红光下高度正常；
有的在紫外线下长得高，却在其他光下高度正常；
有的在强光下长得高，却在弱光下高度正常……
实验结论
在分子生物学水平上，经过突变体与生长情况的逐一比对，科学家发现拟南芥至少存在十一种不同的光受体。这些光受体有着不同的功能，除了向光弯曲和开花之外，还能让植物知道光线的明暗、当前的时间、夜幕的来临……
由此看来，在感知水平上，植物的视觉比人类视觉复杂得多。对于植物来说，光不仅仅是视觉信号，还是其赖以生存的食物，它们必须吸收光来完成光合作用，将水和二氧化碳转化成氧气和糖类。
同时，植物又不能像动物一样可以向着食物移动，因此他们必须清楚地知道光的位置、颜色、明暗、周期，并依靠向光生长来搜寻和捕捉食物，这就使植物进化出了复杂的“视觉”感知能力。
六、动植物视觉系统的相通之处
1.植物和人一样有“视觉”
人的视觉不仅代表了我们对可见电磁波的觉察，也意味着我们具备对这些电磁波做出反应的能力。我们能把眼睛感知到的光信号经由大脑转化为图像，植物虽然没有神经系统，看不到图像，却能够产生调控生长的指示。
植物的叶子就如同动物的眼睛（没有叶子的绿藻是形态最为原始的植物，它们具有能够感知光线的细胞器，称为“眼点”），可以感知光线方向、强度、颜色的变化，并对光做出反应，使植物在变化的环境中将生长调节到最佳状态，所以植物和人一样是具有“视觉”的。
2.相似的光受体结构
植物和动物的光受体是完全不同的。同样是对红色光有反应，动物对应的光受体是感红光视蛋白，而植物对应的则是光敏色素（用于感知辨认红光与远红光，使植物开花），二者有着完全不同的化学成分。
植物和动物作为两种不同的演化适应形式，光受体也是相互独立的两套系统。这两套系统唯一的相似性就在于光受体的结构，不论是动物还是植物，所有的光受体都是由一种蛋白质和一种与之紧密联结的、能吸收特定光的化学染料构成。
3.都含有“隐花色素”的蓝光受体
但是，经过几十年的研究，科学家们如今又发现了动植物视觉系统的另一个神秘的相通之处——都含有一种被称为“隐花色素”的蓝光受体。
隐花色素的功能
虽然隐花色素也是蓝光受体，但它却不像向光色素一样能够引起植物的向光效应，它的作用是控制植物的生物钟、调节其昼夜节律、使外界的光信号和生物钟相协调。
植物和动物一样，也具有内在的昼夜节律钟，植物可以调控叶子运动和光合作用等物理和生理活动，植物能够尽快地‘依据隐花色素对光线的反应来重新适应环境，调节生物钟。
对于人类也是一样，当跨越半个地球的旅行结束之后，呆在室外有光照的地方比宅在阴暗的房间里能帮助我们更快地倒时差。
为什么动物和植物都用隐花色素去识别蓝光并调节节律呢？这要在生物进化的历程中去寻找答案。
早在动植物界尚未分化之时，单细胞生物就已经演化出了昼夜节律钟，一种未知光受体（极有可能是隐花色素的前身）发挥着巨大的作用，时刻监控细胞外的光环境，保护细胞免遭紫外线辐射，保证细胞分裂能在适宜的时间进行。
从共同的起点开始，经过了几十亿年的进化，动植物虽然形成了各不相同的“视觉”系统，但隐花色素却作为动植物亲缘关系的证据得以永久保留。
思考与讨论：
你最喜欢的植物是什么呢?松树、玫瑰、白菜、苹果树……我们现在知道了植物有长日照和短日照之分，那你知道你最喜欢的植物属于哪一种吗？试着上网查找相关资料。再思考一下，为什么你一年四季都可以在市场上买到它们？他们具体是怎样种植的呢？
回顾一下本章的实验（向光性实验、光周期实验、失明光受体实验……），思考一下其中的逻辑是什么？实验设计的一个基本原则是控制无关变量，设置不同条件来探究感兴趣的变量的作用，重新看看这些实验是不是存在这个共同之处？
七、未有解释的现象
我们已经了解到，植物不仅有“视觉”，还有比人类更为复杂的光信号感知能力，并能够识别波长范围更广的电磁波。
不过，令人惊奇的是，植物除了会“看”之外，也可以“嗅”。它们不仅能够散发气味，也能够闻到自己和外界的气味。
对于动物而言，嗅觉的感知机制和感知光的机制类似，由不同的受体来对应不同的挥发性化学物质，接收信号并通过嗅神经传递至大脑形成对气味的反应。
但嗅觉的受体比光受体要多出许多，毕竟单元性的气味物质就有数百种，还有多种化学物质混合的特殊气味。
植物“闻”到气味虽然不像它们能“看”到的视觉光谱一样有如此广的范围，但它们的嗅觉却十分灵敏，为它们了解外部世界、更好地生存提供了海量的信息。
你还记得催熟水果的生活小诀窍吗？如果你有一些略显青涩的苹果或梨，只需要将它们和成熟的香蕉放在同一个袋子中，一段时间后，这些未成熟的水果就会由硬变软。
类似的，古时候的人们也有许多催熟水果的妙招，古埃及人知道仅需划破少数几个成熟的无花果，就可以让整株无花果成熟；我们的祖先知道在贮存水果的房间里烧香，可以让水果尽快成熟。看来，植物可以闻到气味，它们嗅到了“同伴”成熟发出的味道，于是也争先恐后地成熟了。
水果被催熟的原因探讨
上个世纪初，美国弗罗里达州的农民们发明了用煤油加热来催熟柑橘的方法。人们曾一度以为，水果被催熟的原因是因为吸收了热量。照此说来，如果我们把水果放在太阳下曝晒，或是放在暖气边，它们依然可以尽快成熟，可是结果并不是这样。
1924年，弗朗克·邓尼研究发现，煤油加热能够催熟柑橘的原因是，煤油产生的烟中含有乙烯。乙烯是一种由蛋氨酸在供氧充足的条件下转化而成的化合物，是世界上产量最大的化学产品之一。乙烯工业是石油化工产业的核心，乙烯产品占石化产品的75%以上，在国民经济中占有重要的地位。当今世界已将乙烯产量作为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志之一。
植物大多数组织和器官，也可以说几乎是所有部位都能产生乙烯。成熟的香蕉和无花果、中国线香和煤油的烟气都含有乙烯气体，仅仅是空气中飘浮的微量乙烯，就可以使对气味极为敏感的水果成熟。19世纪德国人发现，在泄露的煤气管道旁的树叶容易脱落，也是因为乙烯的缘故。
乙烯的作用
乙烯作为一种植物激素，其实是帮助植物对环境威胁做出反应的调控因子。成熟果实中产生的大量乙烯会保证整片果实均匀地成熟，引起一场乙烯诱导成熟的连锁反应，促进植物果实被动物识别，进而保证了种子的传播。
此外，乙烯也能够促进植物的衰老和器官的脱落，让植物们有规律地继续着一个又一个的生命周期。
八、 菟丝子的喜好
这一节我们来介绍一种植物——菟（tù）丝子（如下图），人们都俗称它为黄丝、金丝藤。在我国的华北和华东地区，以及西部的少数省份，特别是大豆产区，菟丝子是十分常见的。
如果你仔细观察就能看到，这种纤细的橙黄色藤蔓，约合一米长，长着像小团伞一样的五瓣白花。它的独特之处在于没有叶子。没有叶子，也就没有绿色素，也就不能进行光合作用，无法吸收光来制造糖类和氧气，似乎就无法存活。可是菟丝子并没有因此就饿死，反而生长得很好，这是为什么呢？
事实上，菟丝子是一种寄生植物，就像我们肠道内的大肠杆菌一样，菟丝子将自己狭长的藤蔓缠绕在寄主植物上，并将它特有的一种器官——突起插入到寄主的“身体”（即维管系统，又称为维管组织系统，是贯穿于整个植株、与体内物质的运输有关且支持和巩固植物体的组织系统，是植物适应陆生生活的产物）中以吸取养料。
所以，这种攀缘性的草本寄生植物，是园林植物的天敌，也对大豆、胡麻、苎麻、花生、马铃薯等农作物造成了严重的危害。
菟丝子的寄生生活
宾夕法尼亚州州立大学的康苏埃罗·德莫拉埃斯博士仔细观察了菟丝子的生长过程发现，菟丝子的种子萌发之后，若是新芽没有很快找到一颗寄主植物以供攀缘，则会很快地干枯死去。
为了生存下去，幼苗的茎尖会绕着圆旋转、摸索，一旦触碰到寄主植物的茎干，就会朝寄主植物所在地方位弯曲生长、打转。菟丝子不会从叶子动手，而是向下找到并缠绕住寄主植物的茎，将突起刺进寄主输送汁液的韧皮部，最终得以生长开花。
菟丝子靠嗅觉定位猎物
但是，菟丝子是如何定位猎物的呢？德莫拉埃斯博士认为菟丝子是靠嗅觉来捕猎的。
于是，她用菟丝子最喜欢的番茄作为实验材料，进行验证。她将菟丝子和番茄分别放在两个密封的箱子里，仅用导管连接两个箱子，结果发现菟丝子总是朝着导管生长，这说明菟丝子感知到了番茄释放出的气味。德莫拉埃斯博士进行了进一步的实验，她将番茄茎的提取物和一些其他溶剂分别涂在两个棉签上，将棉签插在菟丝子幼苗附近的泥土里。果然，菟丝子总是向着涂有番茄茎提取物的棉签生长，而不是朝向涂有一般性溶剂的棉签。
菟丝子的口味偏好
更厉害的是，菟丝子竟然还“挑食”。如果在菟丝子旁边等距的位置上放置两个花盆，分别种着番茄和小麦，菟丝子总会伸向番茄生长。哪怕是按照德莫拉埃斯博士的方法调制出番茄味道的溶液和小麦味道的溶液，再次用棉签进行实验，菟丝子也会青睐番茄的味道。
前期研究已经证明，番茄溶液和小麦溶液中共同含有的β-月桂烯挥发的味道，是菟丝子受到吸引的主要原因，可为什么菟丝子选择了番茄而不是小麦呢？也就是说这一偏好从何而来呢？原来，除了出β-月桂烯，番茄还能释放出小麦所不具备的两种能吸引菟丝子的发挥物；相反小麦则会释放一种叫做乙酸反式-3-己烯酯的抑制剂，致使菟丝子背离小麦生长。看来，菟丝子的口味偏好与气味的复杂性密不可分，也足以说明植物的“鼻子”足够灵敏。
九、 “会说话的树”
1.罗兹的发现——会说话的树
1983年，华盛顿大学的两位科学家戴维·罗兹和戈登·奥里安斯发现，树木可以彼此发出危险预警，告诉自己的同类：食叶昆虫“入侵”了！
罗兹发现，受到天幕毛虫（属于枯叶蛾科，颜色鲜艳、多毛，非常活跃，喜欢吃阔叶树的叶子，因为吐出的丝织成的茧很大，很像帐篷，所以叫天幕毛虫）侵害的白柳树（如下图）附近的其他柳树能够抵抗这些毛虫，是因为它们的叶子中比被侵害的白柳树叶中多了酚类和单宁类的物质。
如同乙酸反式-3-己烯酯对菟丝子的抑制作用一样，天幕毛虫对这些物质非常抵触，从而保证了病树周围的同类的健康。罗兹推测，由于树之间并没有根系或枝桠上的物理联系，那么一定是病树向健康的白柳发出了警告的讯号！
实验支持
仅仅过了3个月，达特茅斯学院的伊安·鲍德温和杰克·舒尔茨就发表了一篇学术论文来支持罗兹的观点，他们是通过条件高度可控的实验而不是自然观察的方法进行的研究。将60株幼苗（杨树和糖槭）装在两个有机玻璃笼中，每个笼子中种植30株。第一个笼子里，有15株幼苗（如下图）各有两片叶子被撕成两半，另外15株没有损伤；第二个笼子里的30株幼苗都是未经损伤的，作为对照组来观察。
两天过后对这些幼苗进行化学成分检测：
第一个笼子中，受伤幼苗的健康叶片中的有毒酚类和单宁类物质增多了，健康幼苗的叶片中此类物质也明显增多；
第二个笼子中，幼苗叶片中未发现该类物质的显著变化。
看来，只要是受伤的叶子，不管是自然所为还是在实验中被撕毁，都能够释放出某种气体信号，使其他健康的同类产生阻碍毛虫生长的化学物质，进行群体的自我保护。
2.“说话”的原因探究
现阶段，植物通过气味通讯这一现象已经被反复验证，成为公认的科学事实。但仍然存在许多疑问，植物真的在彼此通讯吗？受伤植物发出的信号的意图，是保护自己还是提醒同类？
为了解决疑问，墨西哥的学者马丁·海尔对野生棉豆进行了研究。他发现，被甲虫咬食过的棉豆叶子会挥发一种化学物质，而同株的花则会分泌甜味汁液，吸引甲虫的天敌前来。于是海尔用气相色谱－质谱分析的高级技术来鉴别不同叶子周边的空气情况，他选取了四类不同的叶子：
已经被甲虫侵蚀的棉豆植株上被咬食的叶片
已经被甲虫侵蚀的棉豆植株上健康的叶片
与被侵蚀植株临近的健康植株的叶片
与被侵蚀植株隔离的健康植株的叶片
结果发现：
前两种叶片释放的挥发性气体的化学成分完全相同；
第三种叶片周围的空气中也含有此类成分；
而最后一种作为对照组的叶片附近，则完全没有监测到这些物质。
显然，早先的研究结论再一次得到了验证。但是海尔不相信受伤叶子“说话”，是为了警告周围的植株。他推测，周围的植株是利用窃听的方式获取受伤叶子发出的内部信号——发给同一植株叶子的信号。
为了验证它的假设，海尔借助塑料袋和小风扇进行了后续的实验。他将受伤的棉豆和健康棉豆邻近放置，但用塑料袋将受伤的叶片密封起来，两天后的结果大有不同，这回健康棉豆没有挥发出先前的防御性气体。接下来，海尔用小风扇对着受害叶片吹风，风向的设置有两种情况——对着同株棉豆的健康叶片和对着远离植株的空地，与此同时，监测棉豆叶片散发的气体的化学成分含量。结果表明，只有被受害叶片挥发化合物的风吹到的叶片，才自主地散发出同样的气体。这说明，植物保护同类的过程，就像是中国古代长城上的烽火台一样，只要健康叶片“嗅”到了受害叶子散发的气体，就会提前做好防护。那么邻近的植株，可以从植株叶子之间的内部“对话”中获益。
在这一过程中，未受侵蚀的叶子到底嗅到了什么呢？2009年，海尔的研究取得了更进一步的成果。他比较了遭到细菌感染的叶子和遭到昆虫取食的叶子所散发的物质，发现虽然他们都能够释放气体信号，但成分是不同的，前者释放物质的主要成分是水杨酸甲酯（水杨酸是阿斯匹林的化学前体），而后者主要是茉莉酸甲酯。
所以植物不仅能够呼救和预警，还能够描述清楚具体的事件，简直是一件神奇的事情！也许在不久的将来，我们就能解开植物语言系统的奥秘，发现植物生命的答案。
十、植物的嗅觉很灵敏
植物能够散发各种各样的气味，相信大家都闻到过青草的新鲜味道，茉莉的清新，水果的香甜，当然还有一些植物的恶臭，比如巨魔芋（如图）。巨魔芋又被称作“尸花”，花朵的直径长达1.5米，高则将近3米，在开花的时候会散发一股类似尸臭的味道。
植物的气味没有我们想象的那么简单，这些味道对于他们来说就如同我们人类的语言一般重要。甚至，气味的语言突破了种群内部的信息传递（比如上一节讲到的通过散发气体来预警），也可以借此与动物交流。
例如，花朵的香气引诱蝴蝶和蜜蜂来帮助传播花粉，果实的美味引诱动物来帮助带走种子播撒到其他地方。植物虽然不能移动，但却以其独特的方式，成为了自然界中最重要的生命形态之一。
同样，我们也像植物一样能嗅到空气中传播的挥发物，嗅觉对于我们来说绝不是一种简单的讯息方式，就像有人用嗅觉来形容“我闻到了爱情的气息”。
这不仅是文学上的修辞，也确有科学研究表明，嗅觉和我们的情绪、记忆等心理过程紧密联系，鼻子中的嗅觉感受器通过嗅神经和我们的大脑以及边缘系统（主要功能是调节感觉信息、影响或产生情绪、参与学习和记忆活动）相连。
然而在生活中，我们往往意识不到自己也同植物一样通过分泌外激素来传递讯息，即我们通过散发气味影响他人，同时也受到别人身上味道的影响。
科学研究发现，长期生活在同一密集型住所的女性，由于汗液气味的互相暗示，月经周期也会变得同步；闻到女性眼泪中的气味，可以降低男性体内睾酮（主要的雄性激素）的水平，抑制性欲的产生。
不可否认，动植物界在诸多方面有着共通之处，那么植物的这些表现也能被称之为嗅觉吗？植物没有鼻子、没有嗅神经及其相关的脑反应区，就连植物体内的挥发物受体，目前也只有乙烯受体得到公认。
虽是如此，作者依然坚持植物有嗅觉，毕竟植物可以嗅到空气中的挥发物，并根据这些信号做出趋利避害的反应。植物的嗅觉不仅存在，而且非常灵敏。
思考与讨论：
本章中提到了许多具有嗅觉的植物，有我们熟悉的，比如香蕉、无花果、柑橘、番茄、小麦、柳树和杨树；也有我们不太熟悉的，比如菟丝子、棉豆、巨魔芋等。你还知道其他散发或感知气味的植物吗？尝试去收集一下资料，讲出它们的故事。
在植物“嗅觉”的探索过程中，我们发现植物学的科学研究和化学紧密相关，比如今天提到的乙烯、乙酸反式-3-己烯酯、乙酸反式-3-己烯酯、水杨酸甲酯、茉莉酸甲酯、睾酮……你还记得它们的作用吗？你知道这些化学物质是如何命名的吗？可以尝试着检索化学物质的命名规则，相信你会有更多的发现。
本文摘自《植物知道生命的答案》作者：丹尼尔·查莫维茨, 成长于美国宾夕法尼亚州,大学就读于哥伦比亚大学，并在耶路撒冷希伯莱大学获得遗传学的哲学博士,现任以色列特拉维夫大学植物生物科学中心主任。他对植物和果蝇的研究成果曾发表在顶级科学期刊上，《植物知道生命的答案》是他多年研究成果。卡片作者:Hank 北京大学应用心理硕士。
