卓越的演化生物學家多布然斯基(Theodosius Dobzhansky)寫道:「若無演化之光,生物學的一切都無意義。」嚴肅的、可重複的科學研究已經得出結論,音樂的聲響實在和植物沒有關係,而且這從演化的角度來看,也是有意義的。在植物的演化史長河中,只有200年歷史的古典樂和50年歷史的搖滾樂,不過是一點小浪花。
人類和其他動物的聽覺所帶來的演化優勢在於,聽覺是身體提醒我們注意潛在危險狀況的一種方式。早期的人類祖先能聽到危險的捕食者穿過森林、追獵他們的聲音。在深夜燈光昏暗的街上,我們會注意到有人在尾隨我們的微弱腳步聲;我們還能聽到汽車向我們駛來的引擎聲。聽覺還使人與人,以及動物之間能即時溝通。透過口中發出的次聲波,大象可以隔著遙遠的距離找到同類,因為次聲波可以繞過障礙物,行進數英里之遠。一群海豚可以透過牠們悲傷的尖銳叫聲,在大海裡找到失散的幼兒,而皇帝企鵝則可以藉由獨特的呼喚聲尋找交配對象。
這些行為的共同之處在於,透過聲音,人類或動物可以快速交換訊息並做出反應。這反應通常是身體的運動──比如逃離火海、逃脫攻擊,或者找尋家人。
正如我們已經看到的,植物是固著的生物,被它們的根固定在地面上。雖然植物能夠向著太陽生長,向著重力彎曲,它們卻無法逃跑、無從躲避。植物也不能隨季節遷徙,始終被綁定在不斷變化的環境面前。植物使用的時間尺度和動物也不一樣。除了含羞草和捕蠅草這些明顯的例外,植物的運動相當緩慢,難以被人類肉眼覺察。
不過,是否至少在理論上存在什麼有利的聲音,值得植物去回應呢?
植物根部可能會聽水聲尋找水源!
特拉維夫大學理論生物學家莉拉赫.哈達尼(Lilach Hadany)教授用了數學模型來研究演化。她認為,植物的確能對聲音產生反應,但我們必須設計正確的實驗來檢測這個行為。
實際上,科學研究中的一個普遍現象,就是「缺乏實驗證據」並不等同於得出否定結論。按她的設想,我們應該設計一種研究,用已知自然界存在的聲音,去影響一個特定的植物生理過程。如果科學家想要研究植物對聲波的反應,那麼他們需要考慮,能讓植物聽到並產生演化優勢、與生理相關的聲音究竟是什麼。這樣的聲音,不是能提供關於水分之類資源所在位置的線索,就是能提醒植物即將發生的有益或有害的生物相互作用──比如與授粉者或草食動物之間的相互作用。
直到近幾年,才有人嘗試去辨識這樣的反應。莫妮卡.加利亞諾(Monica Gagliano)是西澳大學的一名研究副教授;司特凡諾.曼庫索(Stefano Mancuso)教授則是佛羅倫斯大學的植物神經生物學國際實驗室主任。他們與同事一起嘗試為他們命名為「植物生物聲學」的研究領域建立起理論和實踐基礎。在2012年發表的一項研究中,他們提出,如果聲波的波長類似於水傳播的振動波長,則根尖會明顯向水源彎曲。這似乎暗示,根可以透過聆聽水流來搜尋新的水源!事實上,加利亞諾的團隊近來又提出,豌豆的根可以朝水流方向生長。
這些研究結果有助於解釋都市工程師幾十年前就知道的現象:樹木的根常會包圍地下的供水管和汙水管,甚至侵入其中,導致大量設備損壞和財產損失。儘管工程師和科學家大都假定是這些管道先出現滲水,然後把樹根吸引過去,但加利亞諾的研究結果卻提供了另一種可能性──樹根可以被管道中流水的聲音吸引!

植物也在「聽」?振翅聲竟能讓花蜜更甜
另一種與植物生理相關的聲音,可能是蜂類的嗡嗡聲。在「振動授粉」(buzz pollination)的過程中,熊蜂只需要迅速振動翅膀肌肉,而非拍動翅膀本身,就可以產生一個高頻振動,刺激一朵花釋放花粉。儘管這種振動可以被聽到(就是我們在熊蜂飛過時聽到的嗡嗡聲),但花粉的釋放需要振翅的熊蜂和花之間的物理接觸。所以,就像聾人也能感覺到音樂的振動並做出反應,花朵不需要聽到熊蜂的振動,也能感到這種振動並做出反應。不過,也可以想像振動的聲音可能會以其他尚未查明的方式影響花朵。
哈達尼及其同事打算檢驗這種可能性。我們知道,有花植物中,大部分的有性生殖依賴於動物授粉者。植物利用顏色、氣味和形狀等訊號吸引授粉者,又為授粉者提供花蜜和花粉,作為回報。那麼,是不是像釀造出更高品質葡萄酒的酒廠更能吸引我們一樣,能提供更高品質花蜜的花朵,也對授粉者更有吸引力?另一方面,製造高品質的產品代價不菲,如果附近沒有授粉者(或葡萄酒愛好者),那它不過是廢物。畢竟,如果周邊沒有人要喝,誰會想要釀造一款好酒呢?如果植物可以把分泌高品質花蜜的時間,調整到附近有授粉者的時候,這就會對它有利。所以,可能授粉者在飛行中振翅的聲音可以作為一種訊號,誘導花朵製造高品質的花蜜。
我很榮幸有機會參與哈達尼的一項跨學科研究。她集結科學家們,包括世界上首屈一指的蝙蝠生物學家約西.約維爾(Yossi Yovel)教授,以及植物生態學家尤瓦.薩皮爾(Yuval Sapir)博士,想看看植物是否能對前來訪花和傳粉的昆蟲所發出的聲音做出反應。我們在研究中使用的植物是宿根月見草。這種植物原產自美國加州和奧勒岡州的海濱地區,現在也見於以色列的地中海沿岸。正如「月見草」這個名字所示,它的花在傍晚開放,此時天蛾和蜂類會來訪花,飲用花中非常甜美的花蜜,在這個過程中,就把花粉從一朵花帶到另一朵花。
約維爾是受過訓練的物理學家,在蝙蝠回聲定位研究中,展現了嫻熟的錄音和重播技藝,這回又把這種高超技藝用於記錄天蛾和蜂類的振翅聲。我們把這些聲音回放給宿根月見草,檢查它們的花蜜。令人高興的是,暴露在授粉者聲音下的植株,其所分泌的花蜜果然比始終處在安靜環境中的植株含有更多糖分。
儘管這些結果顯示,宿根月見草能夠對某種有生態意義的聲音做出迅速反應,但它也帶來了這樣的問題:具體是植株的哪個部位感覺到了聲波呢?用擬人的話來說,植物的「耳朵」在哪裡?我們對問題的答案還一無所知,也不清楚植物是如何把聲音訊號轉化到細胞之中,進而影響花蜜的品質。
就在最近,韓國嶺南大學的裴漢洪(Hanhong Bae)教授及其團隊發現,聲波至少可以在阿拉伯芥植株中,誘發基因表現出現變化。然而,要理解聲音訊號如何影響植物生理,我們還有很長的路要走。很遺憾,我們還要等待更多的研究,才能對這些問題做出準確回答。
這項研究讓我們更為確定,植物很可能會對各種聲音做出不同反應,只是我們的研究一直沒搞對方向罷了。

植物可能同時是訊號接收者與發送者
如果再考慮到植物還能製造聲響,事情就開始變得非常奇怪了。瑞士伯恩大學羅曼.茲韋菲爾(Roman Zweifel)和法比安.佐金(Fabienne Zeugin)就曾報告指出,氣候乾旱時的松樹和櫟樹會散發超音波振動。這些振動是負責傳輸水分的木質部導管水分含量發生改變的結果。
加利亞諾和曼庫索也記錄到了玉米幼苗的根所發出的「滴答」聲。儘管這些聲音是物理作用產生的被動結果(就像一塊岩石從山崖上碎落也會發出聲響),但它們說不定真的有演化適應意義。別的樹木會把這種超音波振動當成一種訊號,藉此為乾旱做好準備嗎?玉米根部的滴答聲是否又含有什麼訊息?
如果真是這樣,就表示植物不只是可能對聽覺訊號做出反應,本身還可能製造訊號!換句話說,植物說不定也能發聲。
顯然,這裡所說的已經超出了人們原先的想像。在本書第一版中,我還寫道:「即使聽不到任何聲音,植物也已經在地球上繁榮了幾億年,將近40萬種的植物已征服地球上的每一種棲地。」但現在,我需要改變態度──植物可能真的能對聲音訊號做出反應。
這就是科學方法的力量,正是它把科學與偽科學區分開來。偽科學追求證實,而科學追求證偽。作為一名科學家,我清楚地意識到,我的假說和結論至多也只是一種推測,隨時等待著未來的研究把它擊破。與此不同,偽科學家堅信他的結論已經得到確證。偽科學家不會允許矛盾的結果妨礙他的觀點。儘管這世上有很多我們還不理解的現象,但這並不表示我們就不能透過恰當的實驗,揭露其背後的科學解釋。舉例來說,很多報導宣稱有多種聲波可以提高多種作物的產量,但是這種把聲波用於農業生產的實踐,背後的基本生物學原理還不清楚。然而,我在本章中重點介紹的研究,暗示了我們已經處在一種新知識的邊緣;今後我們要理解植物對聲波的反應,一定會更為深刻。
好書推薦:
書名:植物的感官世界
作者:丹尼爾.查莫維茨(Daniel Chamovitz)
譯者:劉夙
出版社:寶瓶文化
出版日期:2026/03
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