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在绝大多数科学家看来，拥有智慧是人类的特权。如今，人类已意识到其他动物也有它们特有表现智慧的方式。但树呢？除了萌芽和生长，没有大脑的树木似乎别无所长。这样的刻板印象在很长一段时间内影响了科学家对树木的研究。近年来，在部分科学家的推动下，植物科学方面的研究迎来了一场革命，相关发现纷至沓来。
夜里要“睡觉”
科学家在接近昼夜平分点的无风夜晚，运用位于芬兰和奥地利的地面激光扫描仪，每小时扫描一次芬兰的一棵桦树，每10分钟扫描一次奥地利的一棵桦树。研究发现，桦树在夜间低垂近10厘米，在日出前两小时桦树高度最低，早晨又恢复高度。运用需要大量光线的传统摄影方法来产生一张照片，会干扰树木的夜间行为。而红外激光只需在几分之一秒内照射树上的点位，就能实现在几分钟内拍摄整棵树，从而对树木的干扰极小。这种技术有可能让科学家从调查单棵树木延伸到探索一大片森林里的树木，从而更深入了解植物的“睡眠模式”。
植物的夜间低垂现象，是由植物保持直立的一种内部水压——膨压引起的。当光合作用在夜间停止，膨压降低造成枝条“放松”，植物树枝和叶片的硬度减小，随即在重力作用下出现下垂。但这种下垂也可能与地球上所有生物都具有的生物节律（生物钟）有关。科学家目前正针对其他树种尤其是栗树和白杨树进行上述实验，因为这两种树与生物节律相关的基因已被发现。科学家希望搞清楚：植物夜间低垂是否与日升日落时候的光线影响有关？或者，这种低垂不受光线影响，而是受植物内部生物钟控制？有些枝条在日出之前就恢复了自己的白天高度，这暗示植物遵循的应该是内部生物钟。但是否如此，仍需进一步探索。如今已经有一些对树木生物钟的研究，其中大多数研究的是基因表达，而最近这项研究在观察单棵树木的方法上独树一帜。该研究还可能具有实用意义，例如，知道每天树木内部水的运动周期，未来对依赖树木含量水的木材业和橡胶业提供帮助。
能“看”见光线
所谓能“看见”，树木是通过捕捉光信号获取周围的信息。由此看来，对于树木眼睛也并非必需，只需有光受体即可。光受体可根据光的波长（颜色）和强度做出反应。人体内的光受体集中于眼睛后方，负责将接收到的信号传递给大脑，在脑海中形成多彩的三维图像。而植物的光受体遍布根、茎、叶的细胞中。整棵植物仿佛长满了“微型眼”，可眼观六路。缺乏大脑的植物或许无法勾勒出周围的景象，但它们仍具备一定程度的视觉。证据何在？假如我们将一株植物置于阴暗角落，几个小时之后，它的茎干会转向窗口。因为茎部顶端的光受体会“看”到光线最强的地方。由于植物需要光照才能生长发育，因此这项机制对植物来说至关重要。
而植物能“看到的”远不止于此，它们还可根据所接收光的颜色（特别是红光），在一定距离内识别邻近的其他植物，由此避免植物朝着竞争对手所在的方向生长。假若察觉到竞争者可能遮挡住阳光，它们会加速生长以便接收到更为充足的光照。因此在一片麦田或玉米地中，如果麦苗或玉米穗齐高，是因为它们都在观察对方。如果人为使植物接收红光的光受体失活，它们就会胡乱生长。
“听”见水流声
就算你给仙人掌听莫扎特的音乐，也不会加快它们的生长速度，因为这只是个传说罢了。但植物是有“听”觉的，即使人们从未在植物身上发现任何声音传感器。实际上在实验室中，若是对植物持续释放1小时的声音信号，就会观察到植物体内的细胞开始生成新的分子。目前暂未知什么原因导致这一现象发生，但可以肯定，植物对声音是有反应的。
并且法国和意大利的研究小组新近证实，在大自然中，植物会将声音信号转为化学信息。第一项研究发现，豌豆的根部可察觉地下的水流声;第二项研究则证明，报春花在听到传粉昆虫的振翅声后会做好准备。假如播放蜜蜂的嗡嗡声或是人为模仿出相同频率的聲音，报春花会在听到声音的3分钟后分泌比之前含糖量高20%的花蜜。这样就能持续吸引对报春花繁殖必不可少的传粉昆虫，也正是借助这种“听觉”，报春花能避免自己的高质量花蜜被蚂蚁等其他动物偷吃。
根会“做”决定
当你触碰一株含羞草或轻轻摇动它时，它便会“害羞”地合拢叶片。正如你触碰滚烫的东西会急速抽开手一样，含羞草“害羞”的反应并非出于某种决定而是一种条件反射。
借助味觉或听觉，植物的根会选定某处水源前进，远离干涸的地方。要知道植物所做的决定是非常明晰的，在真正的水源和仅有水声流过的区域之间，它们会选择前者。聪明的植物知道单凭声音无法确定，但湿度不会撒谎，因为湿度大的地方证明水源就在不远处。然而，一旦在“湿地”中人为添加可疑的有毒物质，植物就会选择避开！这证明了植物具有强大的分析能力，它们会权衡利弊后再进行下一步行动。
如果一棵老树的幼苗在不适合生长的地方生了根，它甚至会杀死自己的后代。更有甚者植物受到攻击时，也会有所察觉并分泌物质“击退”进攻者。植物还拥有触觉，可以感知地形！一旦根部碰到岩石，它们会尝试探索四周的地表，想办法绕开。不过，西番莲和旋花这类攀援植物遇到岩石时，反倒会顺势螺旋而上;若碰到的是铁丝网一端，则会逐渐覆盖整面铁丝网。但菟丝子却不会抓住铁丝网不放，因为它有“鼻子”。实验证明，菟丝子这种通过吸取其他植物汁液的寄生植物，仅凭气味就可以区分出健康的或病恹恹的番茄植株，还可以分辨出是不是自己兴味索然的小麦苗。
综上，植物根部可以“闻”和“尝”土壤：它们如同袖珍实验室，既可以探测水源和营养物质，还能发现并尽可能规避有毒物质。甚至，有些树木还能察觉电流，从而感知雷暴的来临！
（摘自《科学画报》2020年第9期）
夜里要“睡觉”
科学家在接近昼夜平分点的无风夜晚，运用位于芬兰和奥地利的地面激光扫描仪，每小时扫描一次芬兰的一棵桦树，每10分钟扫描一次奥地利的一棵桦树。研究发现，桦树在夜间低垂近10厘米，在日出前两小时桦树高度最低，早晨又恢复高度。运用需要大量光线的传统摄影方法来产生一张照片，会干扰树木的夜间行为。而红外激光只需在几分之一秒内照射树上的点位，就能实现在几分钟内拍摄整棵树，从而对树木的干扰极小。这种技术有可能让科学家从调查单棵树木延伸到探索一大片森林里的树木，从而更深入了解植物的“睡眠模式”。
植物的夜间低垂现象，是由植物保持直立的一种内部水压——膨压引起的。当光合作用在夜间停止，膨压降低造成枝条“放松”，植物树枝和叶片的硬度减小，随即在重力作用下出现下垂。但这种下垂也可能与地球上所有生物都具有的生物节律（生物钟）有关。科学家目前正针对其他树种尤其是栗树和白杨树进行上述实验，因为这两种树与生物节律相关的基因已被发现。科学家希望搞清楚：植物夜间低垂是否与日升日落时候的光线影响有关？或者，这种低垂不受光线影响，而是受植物内部生物钟控制？有些枝条在日出之前就恢复了自己的白天高度，这暗示植物遵循的应该是内部生物钟。但是否如此，仍需进一步探索。如今已经有一些对树木生物钟的研究，其中大多数研究的是基因表达，而最近这项研究在观察单棵树木的方法上独树一帜。该研究还可能具有实用意义，例如，知道每天树木内部水的运动周期，未来对依赖树木含量水的木材业和橡胶业提供帮助。
能“看”见光线
所谓能“看见”，树木是通过捕捉光信号获取周围的信息。由此看来，对于树木眼睛也并非必需，只需有光受体即可。光受体可根据光的波长（颜色）和强度做出反应。人体内的光受体集中于眼睛后方，负责将接收到的信号传递给大脑，在脑海中形成多彩的三维图像。而植物的光受体遍布根、茎、叶的细胞中。整棵植物仿佛长满了“微型眼”，可眼观六路。缺乏大脑的植物或许无法勾勒出周围的景象，但它们仍具备一定程度的视觉。证据何在？假如我们将一株植物置于阴暗角落，几个小时之后，它的茎干会转向窗口。因为茎部顶端的光受体会“看”到光线最强的地方。由于植物需要光照才能生长发育，因此这项机制对植物来说至关重要。
而植物能“看到的”远不止于此，它们还可根据所接收光的颜色（特别是红光），在一定距离内识别邻近的其他植物，由此避免植物朝着竞争对手所在的方向生长。假若察觉到竞争者可能遮挡住阳光，它们会加速生长以便接收到更为充足的光照。因此在一片麦田或玉米地中，如果麦苗或玉米穗齐高，是因为它们都在观察对方。如果人为使植物接收红光的光受体失活，它们就会胡乱生长。
“听”见水流声
就算你给仙人掌听莫扎特的音乐，也不会加快它们的生长速度，因为这只是个传说罢了。但植物是有“听”觉的，即使人们从未在植物身上发现任何声音传感器。实际上在实验室中，若是对植物持续释放1小时的声音信号，就会观察到植物体内的细胞开始生成新的分子。目前暂未知什么原因导致这一现象发生，但可以肯定，植物对声音是有反应的。
并且法国和意大利的研究小组新近证实，在大自然中，植物会将声音信号转为化学信息。第一项研究发现，豌豆的根部可察觉地下的水流声;第二项研究则证明，报春花在听到传粉昆虫的振翅声后会做好准备。假如播放蜜蜂的嗡嗡声或是人为模仿出相同频率的聲音，报春花会在听到声音的3分钟后分泌比之前含糖量高20%的花蜜。这样就能持续吸引对报春花繁殖必不可少的传粉昆虫，也正是借助这种“听觉”，报春花能避免自己的高质量花蜜被蚂蚁等其他动物偷吃。
根会“做”决定
当你触碰一株含羞草或轻轻摇动它时，它便会“害羞”地合拢叶片。正如你触碰滚烫的东西会急速抽开手一样，含羞草“害羞”的反应并非出于某种决定而是一种条件反射。
借助味觉或听觉，植物的根会选定某处水源前进，远离干涸的地方。要知道植物所做的决定是非常明晰的，在真正的水源和仅有水声流过的区域之间，它们会选择前者。聪明的植物知道单凭声音无法确定，但湿度不会撒谎，因为湿度大的地方证明水源就在不远处。然而，一旦在“湿地”中人为添加可疑的有毒物质，植物就会选择避开！这证明了植物具有强大的分析能力，它们会权衡利弊后再进行下一步行动。
如果一棵老树的幼苗在不适合生长的地方生了根，它甚至会杀死自己的后代。更有甚者植物受到攻击时，也会有所察觉并分泌物质“击退”进攻者。植物还拥有触觉，可以感知地形！一旦根部碰到岩石，它们会尝试探索四周的地表，想办法绕开。不过，西番莲和旋花这类攀援植物遇到岩石时，反倒会顺势螺旋而上;若碰到的是铁丝网一端，则会逐渐覆盖整面铁丝网。但菟丝子却不会抓住铁丝网不放，因为它有“鼻子”。实验证明，菟丝子这种通过吸取其他植物汁液的寄生植物，仅凭气味就可以区分出健康的或病恹恹的番茄植株，还可以分辨出是不是自己兴味索然的小麦苗。
综上，植物根部可以“闻”和“尝”土壤：它们如同袖珍实验室，既可以探测水源和营养物质，还能发现并尽可能规避有毒物质。甚至，有些树木还能察觉电流，从而感知雷暴的来临！
（摘自《科学画报》2020年第9期）