《科学》杂志：绿色植物能否感到疼痛？伤口实验立刻激活防御系统

当植物受到攻击的时候，比如有昆虫以将植物的枝叶作为每餐时，它们到底有没有感觉呢？9月14日发表在学术期刊《科学》上的论文指出，此时植物其他部位的防御系统都会被激活。这是如何发生的呢？

根据最新研究，植物采用的是与动物在神经系统中所使用相同的信号分子。虽然我们大自然中的绿色朋友确实没有神经，但他们的确有着惊人的相似之处。

研究人员使用了荧光蛋白来标记并观察信号，它们在植物中以波的形式传播，对压力源作出响应。

来自威斯康星大学麦迪逊分校的植物学家西蒙表示：“我们知道存在着这种系统性信号系统，如果植物的某处受伤，那么其余部分就会触发防御反应。不过我们不知道该系统背后的原理。”

科学家目前所掌握的是，如果植物受伤，电荷会在整株植物中传播。那些未知区域会帮助触发并传播这种信号。不过这并非他们原本的研究课题。

研究人员最初通过对钙含量的上升，来分析植物对重力的响应。看到的是植物如何通过研究钙的增加来响应重力。植物学家最开始采用的是芥末植物，以便实时观察钙浓度的变化。

有一种特殊的蛋白质，只有在钙环境下才能发出荧光。研究人员通过切割叶片，来检测是否出现了钙浓度的变化。

在动物中，兴奋的神经细胞会释放出一种叫做谷氨酸的氨基酸，它能够触发一系列携带电荷的钙离子，这些钙离子会传播到距离细胞较远的其他细胞。

类似地，在植物中发生的事情简直令人难以置信。光波从伤口源释放出去，以大约每秒1毫米的速度在植物中传播。

这种信号和动物神经信号相比要慢很多，动物神经信号可以达到每秒120米的速度。但对于植物而言，这已经算是超快速的“通信”了。

研究人员发现，一旦出现这种伤害信号的波，植物受伤区域的防御性激素就会上升。

植物因此会作出相应的调节，比如增加有害化学物质，使植物对于那些以此为食的昆虫来说不够可口。或者，它们甚至会释放出特殊味道的挥发物，招引寄生蜂过来，在这些昆虫身上产卵，从而帮助吃掉或者消灭它们。

不过，到底是什么引发了这种钙的波动呢？和像动物一样，研究人员认为它可能来自谷氨酸，因为植物中也发现了谷氨酸。2013年发表的论文曾指出，缺乏谷氨酸受体的植物，也不具有这种传递威胁信号的电化学反应。

因此，研究团队通过伤害没有谷氨酸受体的植物，来检查它们是否会出现对钙流的影响。

结果，那些去除电信号的突变体也完全剔除了钙信号传导。

也就是说，植物伤口会溢出谷氨酸盐，谷氨酸盐会被触发钙离子传播的受体吸收，从而打开植物的防御系统，并试图防止进一步的伤害。

这些绿色生命在没有真正神经的情况下完成了所有工作。这简直令人难以置信。不得不说，这些绿色兄弟比它们看上去要充满了复杂性与活力。