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植物受傷時 竟然也會慘叫!嗓門比人還高

字號+ 作者:下愚不移網(wǎng) 來源:焦點 2024-12-23 03:58:28 我要評論(0)

我們整理文件,手上被A4紙劃了一個口子;不慎摔一跤,膝蓋被地面磕出傷口……沒關(guān)系,只要消消毒,沒幾天就結(jié)痂、愈合了。而很多動物受點小傷,會舔舔傷口,曬曬太陽,過不了幾天又生

我們整理文件,植物手上被A4紙劃了一個口子;不慎摔一跤,受傷時竟膝蓋被地面磕出傷口……沒關(guān)系,然也人還只要消消毒,叫嗓沒幾天就結(jié)痂、門比愈合了。植物

而很多動物受點小傷,受傷時竟會舔舔傷口,然也人還曬曬太陽,叫嗓過不了幾天又生龍活虎。門比

植物受傷時 竟然也會慘叫!嗓門比人還高

動物可以如此,植物那大家有沒有想過,受傷時竟植物受傷又該怎么辦呢?然也人還

面對傷害,植物先天有劣勢

畢竟大多數(shù)植物扎根在土壤中固定生長,叫嗓無法像動物那樣主動逃避危險,門比只能通過生長位置和形態(tài)特征被動應(yīng)對外界的威脅,與靈活性強的動物相比,植物只能“被動應(yīng)對”。

比如面對日趨嚴重的狂風(fēng)暴雨等極端氣候、各種新型病害侵襲、噬咬類草食性昆蟲和動物等機械損傷,這些都可以給植物造成嚴重傷害。

當(dāng)植物受傷時,裸露的傷口會成為外界病原菌和害蟲入侵的門戶,同時造成水分和養(yǎng)分的流失,導(dǎo)致植株長勢衰弱,生長和發(fā)育也因此受到影響,嚴重時甚至可能死亡。

因此,植物把傷口晾著不管,絕不是什么好主意。

但是,絕大多數(shù)植物自己又不能動,更沒法像人和動物那樣對傷口做哪怕最簡單的處理,于是,迫于環(huán)境的壓力,植物演化出了一套獨特且高效的傷口修復(fù)機制。

盡管它們無法移動,但依靠自身的結(jié)構(gòu)和生化反應(yīng),植物也能迅速修復(fù)傷口,阻止外界威脅入侵。

那么植物是怎么“知道”自己受傷,又該如何療傷呢?接下來咱們就聊聊。

植物受傷會痛嗎?

說到受傷,我們的第一反應(yīng)是“痛”,很多動物也是如此,但植物作為一種擁有纖維素細胞壁的多細胞真核生物,它與動物在基本構(gòu)造上具有天壤之別。

植物并不像動物那般擁有專門的神經(jīng)系統(tǒng),遇到傷害時也不會出現(xiàn)明顯的應(yīng)激反應(yīng),比如尖叫、躲閃和攻擊等行為。

因此,許多人可能會覺得既然植物沒有神經(jīng)系統(tǒng),想必受傷也毫無知覺,其實這種說法是不全面的。

植物雖然不會像人或很多動物那樣“疼痛”,但它們?nèi)匀荒?ldquo;知道”自己哪兒受了傷,并采取應(yīng)對措施。

原來,植物可以通過一系列復(fù)雜的生物化學(xué)機制感知外界的刺激。

當(dāng)受到傷害時,植物會采取巧妙的應(yīng)對措施,如通過電信號、化學(xué)信號以及激素的調(diào)控,在分子層面上迅速做出反應(yīng),啟動自身的防御和修復(fù)機制。

比如很多植物葉片被人為采摘或者動物啃食而受傷時,受損部分會釋放谷氨酸,這種物質(zhì)會讓植物受傷處產(chǎn)生鈣信號,并在短時間內(nèi)傳遞到植株全身。

隨后植株便在體內(nèi)開啟防御機制,提醒植株的其他部位有危險降臨,要做出防衛(wèi)。

它們的防衛(wèi)手段通常會有釋放防御激素,如會釋放一些吸引寄生蜂的臭味激素,這些寄生蜂會吃掉攻擊植物的昆蟲,或者觸發(fā)釋放味道難聞的化學(xué)物質(zhì),使得昆蟲對它們失去胃口,以此來保護自己。


擬南芥對傷害的反應(yīng),白色箭頭處為受傷處,閃光則表示鈣信號的傳遞  圖片來自參考文獻

此外,植物受到傷害時,也能發(fā)出人類聽不到的聲音。

有科學(xué)家做過大量實驗,把番茄擠榨和煙草莖切斷后,這些植物其實能夠發(fā)出的超聲波。

據(jù)統(tǒng)計,當(dāng)番茄被擠榨的時候,在1小時內(nèi)發(fā)出了 25 種超聲波,煙草莖被切斷后則發(fā)出了 15 種超聲波,而沒有被切割和擠榨的植物,只是偶爾發(fā)出聲音,平均每小時測不到一次。

可見植物對傷害還是有反應(yīng)的,只是我們平時很難感知到。

所以說,植物沒有神經(jīng)系統(tǒng),它們恐怕不能像我們一樣感覺到“疼痛”,但它們也擁有復(fù)雜而獨特的感知與反應(yīng)機制,會以我們尚未完全理解的方式感知到自己受的傷害并做出反應(yīng)。

植物傷口如何愈合?

那么問題來了,就算植物能“感覺”到哪里受傷,它們也不能像動物一樣迅速采取舔舐、自我包扎和利用周圍環(huán)境等行動來修復(fù)傷口,那植物該怎么“療傷”呢?

事實上,植物雖然沒有像動物那樣有專門的愈傷組織進行愈合,但它們卻演化出了一套高效的修復(fù)機制,通過細胞再生、傷口封閉和分泌物質(zhì)等方式快速應(yīng)對損傷。

正是這些獨特的生物學(xué)機制,使得植物能夠在受傷后迅速愈合,從而在環(huán)境壓力和外界威脅下繼續(xù)生存下去。

一旦受傷,植物的傷口處會立即分泌出樹脂、乳汁或其他化學(xué)分泌物,這些分泌物不僅能夠封閉傷口,防止水分流失,還能起到屏障作用,阻止病原體的進一步侵入。

比如松樹受到傷害后,傷口處就會分泌出松脂,保護傷口。與此同時,受傷后的植物傷口處會快速激活茉莉酸信號,茉莉酸信號可在傷口處誘導(dǎo)木質(zhì)素慢慢累積,加固受傷組織的細胞壁,同時封堵傷口,形成“結(jié)痂”。

而傷口在“結(jié)痂”過程中,由于時間較長,快速激活的茉莉酸信號不能持續(xù)響應(yīng),此時植物還會產(chǎn)生脫落酸信號,以此接替茉莉酸信號,激活一種名為 RAP2.6 的關(guān)鍵蛋白,從而接力完成傷口處木質(zhì)素持續(xù)合成和累積,確保植物傷口持續(xù)修復(fù),直至“結(jié)痂”痊愈,繼續(xù)生長。

植物正是依靠著這些獨特的生理機制,在生長過程中遇到的各類傷害,也能夠迅速修復(fù)傷口,減少生理和病蟲危害,從而確保其正常地生長和繁殖,這種高效的自愈能力不得不讓我們贊嘆生物適應(yīng)環(huán)境的奇妙之道。

植物“療傷”對人類有什么意義?

看到這里,我們已經(jīng)知道了植物不僅可以感知到受傷,也還可以運用自身強大的療傷能力維持自己的生命。此時,也許會有人問:科學(xué)家在究植物傷口的愈合,對人類來說有什么意義呢?

其實,植物受到傷害后,除了可以進行自我修復(fù)外,有的還能自我替換(再生出各種器官),這就是植物再生。

人們很早就發(fā)現(xiàn)了植物再生現(xiàn)象,并將其運用到實際生產(chǎn)中,如組織培養(yǎng)、扦插和嫁接等,以此來快速繁殖和延續(xù)親本的優(yōu)良性狀。

如今科學(xué)家研究植物受傷的分子機制,將有助人類進一步了解植物再生,從而進一步改良再生方法,提升農(nóng)業(yè)技術(shù),從而加速植物繁殖和提升植物優(yōu)良品質(zhì)。

除此之外,園藝修剪是園林苗木修整維護重要的一環(huán),經(jīng)過正確修剪的苗木將變得更加健康和美觀。然而,在修剪過程中自然不可避免地會對植物造成傷害。

園藝工人在園藝修剪中,如果能科學(xué)合理地利用植物的傷口愈合機制,選擇最佳的修剪時間、工具和方式,將可以有效降低修剪帶來的病害感染風(fēng)險,幫助植物快速恢復(fù)生長,提升觀賞植物的美觀性和經(jīng)濟作物的產(chǎn)量。

因此,植物傷口的愈合不僅僅只是有利于植物本身,人類也能從中受益,研究植物的愈合機制,不僅能幫助我們更好地理解植物的生存策略,也為農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域帶來廣泛的應(yīng)用價值,造福于人類。

參考文獻

[1]Masatsugu Toyota et al. ,Glutamate triggers long-distance, calcium-based plant defense signaling.Science361,1112-1115(2018).DOI:10.1126/science.aat7744

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