來源：科技眼
在郁郁蔥蔥的自然界中，表面上安靜生長的植物，其實它們之間隱藏著復雜而微妙的交流方式，甚至可以說進行著一場色彩斑斕的交流盛宴。科學家們的最新發現揭示了這一現象，仿佛是電影【阿凡達】中納威人與自然界的神秘聯系，植物以一種超越我們感知的方式，與周遭環境進行著資訊的交換。
這次科學家拍到了植物即時對話的視訊，首次以視覺化的方式為我們呈現了植物之間的資訊交流，這可以說是植物通訊領域的一次突破性成功。
自 20 世紀 80 年代以來，科學家已經知道植物在面臨壓力和危險的時候會發出「尖叫」，向附近的鄰居釋放訊號。這些揮發性有機化合物，即綠葉揮發物，主要包括醛和醇類化合物。當植物遭受物理損害或昆蟲侵襲時，它們會釋放這些化學訊號，招攬盟友，同時激發鄰近植物的防禦機制。
例如，柳樹這種先鋒樹種能在惡劣環境中生存，在它受傷時，柳樹就會釋放水楊酸，從而可以啟用周邊植物防禦系統的植物激素。又比如松樹與牛肝菌等真菌的伴侶關係也是一個例證。松樹可以提供碳水化合物給真菌，而真菌則會幫助松樹吸收水分和營養。當松樹遭受松甲蟲侵襲時，它就會釋放化學訊號以吸引真菌，而真菌則會分泌酶，消滅松甲蟲幼蟲，以保護宿主。
其實植物遠比我們想象的要復雜很多，它們並不是完全被動的物種，它們也在透過自己的方式與世界進行著互動交流。植物會向周圍的大氣中釋放揮發性的有機化合物及含碳分子，其中一種特定的此類被稱為綠葉揮發物。比如在割草的時候，我們聞到的青草味，其實就是青草受到機械損傷的時候釋放的醛類和醇類化合物。在我們看來這是一種令人愉悅的氣味，但在我們看來這是一種令人愉悅的氣味，但它實際上是青草的一種「戰爭吶喊」。
德克薩斯農牧大學 2014 年的一項研究發現，植物受到損傷，比如被害蟲啃咬後釋放的綠葉揮發物，可以為自家搬來救兵。比如一種寄生王峰，它就會捕捉這種味道來定位獵物。除了搬救兵以外，這種綠葉揮發物還能啟用周圍其他植物的免疫系統。
但最新研究更進一步，史丹佛大學的研究者們實作了一項突破，他們首次視覺化地捕捉到植物間的即時對話。這次史丹佛大學的分子生物學家發表在【自然通訊】雜誌上的研究，就為我們揭示了未受損的植物在接收到遭受機械損傷或者是昆蟲攻擊的其他植物所釋放的揮發性有機化合物以後，也會所產生的一系列化學反應，為人類開啟了一扇通往植物交流世界的視窗。
研究人員透過熒光相機觀察到，這些化學反應引起植物細胞內鈣離子的流動，形成了一場壯觀的光影秀。這種鈣離子的訊號傳遞，不僅傳達了毛毛蟲的侵襲資訊，還反映了當地的環境狀況。
實驗中，研究員設定了一個裝滿葉子和饑餓毛毛蟲的容器，並透過氣泵將其連線到另外一個裝有基因改造植物的盒子。這個基因改造植物透過基因編輯之後，它的細胞可以用來表達綠色熒光蛋白。當檢測到鈣離子流入的時候，這個綠色熒光蛋白就會發出綠色熒光。
那為什麽要檢測鈣離子流動呢？因為鈣離子訊號傳導是細胞內的一種通訊方式，被許多型別的生命體所使用，比如我們的肌肉和神經元也是用鈣離子的傳導來進行訊號傳遞。
一旦泵開啟，裝有毛毛蟲的容器中的揮發物流過基因改造植物的葉子以後，科學家透過熒光相機就捕捉到了一場絢麗的「燈光秀」。研究員透過分析其中的化學物質，發現了化合物 Z-3-hal 和 E-2-hal 充當了基因改造植物中鈣訊號的關鍵誘導劑。
當植物接收到 Z-3-hal 時，保衛細胞會立即做出反應，在植物表面形成氣孔，迅速產生鈣訊號，隨後是葉肉細胞做出反應，最後是表皮細胞。E-2-hal還會引發植物與防禦相關的基因進一步發生變化。這意味著植物可能不僅交流了毛毛蟲的攻擊，還能交流當地的環境條件，並先發制人的重新設計細胞的運作方式，以便更好的應對現在以及即將到來的挑戰。
這是我們第一次對植物之間交流的系統性了解。但植物的奧秘遠不止如此，跟跟阿凡達的那個世界一樣，植物不僅透過空氣互相交流，在地下植物也有一個龐大的資訊網路。因為很多植物和真菌啊有伴侶關係，這些真菌寄生在植物的根部，幫助它們吸收水分和營養。同時，真菌絲也形成了廣泛的網路，能在不同植物之間建立起聯系，為化學訊號傳遞建立了一個地下「超高速公路」。
當一個植物生病，免疫系統被啟用的時候，就會產生訊號分子，傳遞到其他健康的植物的身上，刺激它也開啟免疫系統。這種高級「預警基站」能提升植物的存活機會。透過這些渠道，一種植物被蚜蟲入侵以後，也能啟用鄰居，產生大量的抗蚜蟲化學物質。這種預警系統極大地提升了植物的生存機率，使它們能夠共同應對外來威脅。
植物間的這種復雜交流方式，為我們揭開了植物世界的新篇章。它們不是被動存在，而是積極地與環境互動。想象一下，如果我們能夠解讀植物的語言，與植物直接進行溝通，那我們說不定真的會開啟通往另一個世界的大門，那將是一次革命性的變革。
此外，如果未來我們還能揭開光合作用的秘密，那我們就有可能開發出永續的源源不絕的能源，從根本上改變人類現有的能源結構和生活方式。
總的來說，植物的世界比我們所知的更加神秘深邃，它們的交流方式不僅令人贊嘆，也讓我們對未來充滿了期待和想象。植物交流的研究還將繼續深入，也許在不遠的將來，為我們帶來更多驚喜和啟示。
