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研究發現:植物間並非友善互助,竟有『八卦鄰居』般行徑

研究發現,植物在遭受攻擊時,並非彼此互相幫助,反而可能得『偷聽』彼此,才知道何時啟動自身防禦機制。

一項新研究指出,植物面對即將到來的危機,與其互相警示,或許更傾向於對彼此隱瞞自身的痛苦跡象,甚至無中生有謊報危險。

該研究的主要作者、牛津大學的進化理論家托馬斯·斯科特在一份宣告中表示:『植物能從不誠實的訊號傳遞中獲益,因為這會損害其周邊的競爭對手,誘使它們投入資源建立昂貴的食草動物防禦機制。我們的研究結果表明,植物對鄰居表現出欺騙行為的可能性,遠高於利他行為。』

先前研究顯示,如果一株植物遭到食草動物或病害侵襲,周邊植物可能會增強自身的防禦反應,這包括產生一些化合物,讓植物對食草動物或昆蟲而言有毒或難吃。不過,對植物來說,啟動這些防禦機制相當耗費能量,所以不到萬不得已,它們不會這麼做。

然而,從進化角度來看,幫助鄰居對植物來說並不合理,畢竟它們一直都在為陽光和養分相互競爭。

為了1月21日發表在《美國國家科學院院刊》上的這項研究,研究人員模擬了植物利他行為在進化上的合理性,並將其與發出這些訊號的其他可能原因進行比較。他們的數學模型審視了不同的假設情境,以尋找會促使植物向鄰居警示攻擊的情況。

研究人員發現,從進化優勢角度而言,植物謊報受攻擊情況更為有利,即便平安無事也發出痛苦訊號,誘使鄰居浪費寶貴資源。

植物可以透過一個龐大的地下真菌網路來相互交流,這個網路連線著它們的根系,被稱為菌根網路,有時也被稱作『樹林全球資訊網』。據科學研究組織『地下網路保護協會』(SPUN)稱,80%至90%的植物物種都與菌根網路相連。

這些真菌與植物根系形成共生關係,植物從中獲取養分,真菌則從植物光合作用產生的物質中獲取食物。宣告中提到,有關植物資源的資訊可以透過這些網路傳遞。

研究團隊針對先前觀察到的植物痛苦訊號提出兩種可能原因。第一種是,植物會釋放出一種無法抑制的非自主訊號,就如同人類臉紅一樣,而附近植物會『偷聽』這些訊號。該研究的合著者、阿姆斯特丹自由大學的進化生物學家、SPUN執行董事託比·基爾斯在宣告中說:『也許就像愛八卦的鄰居一樣,一株植物只是在偷聽另一株植物。』

另一種可能是,菌根網路中的真菌可能會將攻擊資訊傳遞給附近的其他植物,因為如果所有植物都能受到保護,對整個網路是有益的。

斯科特表示:『菌根真菌依賴網路中的植物提供碳水化合物,所以讓這些植物保持良好狀態至關重要。』他在給《生活科學》的電子郵件中補充道:『對真菌來說,監測它們的植物夥伴,察覺其中一株植物受到攻擊,然後警告其他植物做好準備,這可能是有益的。這對真菌有益,因為這有助於它們保護植物夥伴免受食草動物和病原體的侵害。』