植物如何交流一直是争论不休的问题。
事实上，这最初非常有争议：《植物的秘密生命》（1973 年）等书籍通过暗示如果你对植物唱歌或播放古典音乐，它们就会茁壮成长，从而似乎削弱了该领域一些早期研究的可信度。
尽管这些说法后来许多都被证伪了，但研究人员坚信植物之间——以及植物与动物之间——确实存在某种形式的交流。
植物之间可以交流吗？
植物交流是一个令人费解的话题。也许是因为科学家们仍在了解这个过程。我们所知道的是，植物拥有广泛的机制来彼此以及与周围环境进行交流。
“很明显，植物不仅仅是其食草动物的无反应受害者，而是它们非常清楚周围环境中的各种事物。并且它们会响应可靠的信息，”加州大学戴维斯分校昆虫学教授 Richard Karban 说。
“然而，这些不同信息来源的重要性尚不清楚，”他继续说道。
幸运的是，专家们正从不同的角度着手解决这个问题。
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林下网络（Wood-Wide Web）
植物交流辩论的一个重要组成部分借鉴了互联网的名字，称为“林下网络”。这个概念最早出现在 20 世纪 90 年代，当时科学家们开始提出森林通过被称为菌根的复杂真菌网络在地下相连。
1997 年发表在《自然》杂志上的一篇论文是该理论的基石，它表明森林中的树木之间不是竞争关系，而是合作关系。换句话说，树木利用这些真菌连接来共享信息、水、养分等。
如今，“林下网络理论”在流行文化和教育材料中无处不在，研究人员继续深入研究植物交流网络的运作方式。
例如，一项研究表明，碳在日本红松树苗之间移动。同样，染料在黄松树苗之间移动。
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植物如何交流？
虽然科学界对林下网络是否存在仍未有定论，但这并不排除所有形式的交流。要弄清问题的根源，也许问题应该问的是植物如何交流，而不是它们是否交流。
植物使用化学物质
当你闻到割草的芳香时，那些草叶实际上是在发出危险警告。越来越多的研究表明，当植物被像昆虫这样的生物啃食时，它们会释放出挥发性化学物质。
根据 Karban 的说法，同一植株上其他敏感的叶子以及邻近植株的叶子可以感知到这些化学信号，并随后增加自身的防御能力。
例如，他自己的研究表明，当鼠尾草受到害虫侵扰时，它们会发出警报，以便其他鼠尾草做出反应，生长得更快更强壮。甚至其他物种，如烟草，也能感知并对警报作出反应。
“这些挥发性化学信号是植物获取可靠信息的一个潜在来源，”Karban 说。“仍然不清楚的是，这种现象有多普遍，在植物界有多普遍，以及它的重要性有多大。”
植物发出声音
特拉维夫大学植物科学与食品安全学院教授 Lilach Hadany 希望更好地了解植物是否也使用声学领域进行交流。
在今年发表的一项研究中，她的团队将番茄和烟草植物置于一个声音隔离的盒子中，然后记录了 20 至 150 千赫兹之间的任何超声波。他们尝试模拟干旱，比如切割茎部或缺水。
研究人员发现，植物发出了大约 60 分贝的爆裂声和咔哒声，这与人类的谈话声大致相当。然而，这些声音是人耳无法自然听到的超声波频率。
Hadany 的团队甚至使用了人工智能来将不同的声音与植物的环境相匹配。无论它们是受到切割还是缺水，每种类型的压力都可以与特定、可识别的声音相匹配。
声音是如何产生的、产生声音的生物学成本是什么，以及它们是否有任何用途仍然未知。事实上，研究人员仍然不确定这些声音是否用于交流目的。
“我们不知道它们是否在使用声音，或者声音是否是由于生理变化而完全被动地发出的，”Hadany 说。“但我们确实知道它们存在于空气中，并且包含信息。”
植物通过土壤交流
与植物的地上部分一样，根部也会产生挥发性化学物质、激素和其他信号分子，这些信号可以通过土壤传递并被其他根系检测到。
最重要的是，地下生活着大量的微生物。这些微生物也会对植物释放的任何物质做出反应。
“我认为我们关注菌根真菌网络（林下网络），是因为我们可以看到它，可以在脑海中将其可视化，”Field 说。但她继续说道，其他微生物所起的作用被低估和误解了。
例如，如果一个根系分泌糖或其他碳水化合物，它可能会改变微生物组的构成。土壤中生活的微生物群落可能会对另一株植物发生的事情产生影响。
“所以，还有这种间接的交流，我们不知道它是如何运作的，也不知道它有什么作用，”Field 说。
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真菌在植物交流中的作用
但尽管大多数植物根部确实会被真菌定殖——真菌以糖和碳作为交换，为植物提供土壤中的水分和养分——但根据今年 2 月发表在《自然》杂志上的研究，这些网络被用于植物之间进行交流的证据仍然稀少。
实验表明，在树木之间“转移”的大多数分子都保留在真菌中。此外，对于在这些过程中可能起作用的其他因素的研究非常少，学者们质疑为什么对真菌从中获得的益处研究得如此之少。
“真菌有自己的议程。它在做自己的事情。我们并不知道它在做什么。我们不知道它是如何做的。也不知道它为什么这样做，”英格兰谢菲尔德大学植物-土壤过程学教授 Katie Field 说。“我认为在我们开始归因其交流作用之前，我们需要更好地理解这一点。”
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植物为何交流
所有这些研究的一个关键启示是，植物可能不是在主动交流。相反，根据 Karban 的说法，它们可能是在积极地窃听。
“如果环境中存在可靠的信息并且可以提高它们的生存能力，那么提出植物会响应这类信息的论点是合理的，”Karban 说。
这或许可以解释为什么植物对光照的质量和数量敏感——这对它们很重要——而它们却对照顾者与它们交谈或为它们播放音乐没有反应。这些事情并不能提高它们的生存能力。
“我们认为，只要这些信号在某种程度上是可靠的，植物就会关注它们，”Karban 说。“但这与存在选择性地主动发出这些信号的想法截然不同。”
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