“聪明”的植物

在自然界中，植物常常背负“傻瓜”的名声，然而近来一些研究发现，很多植物也具有“智慧”。植物神经学领域的先驱、意大利佛罗伦萨大学教授斯特凡诺·曼库索认为：“如果把智能定义为具有解决问题的能力，那么我们可以从植物身上学到很多。”

植物是可以活动的，而且还可以进行有意识的活动。只是相对于我们人类的眼睛而言，植物的运动就像冰川移动那样缓慢，在不具备延时摄影的条件下，我们的眼睛很难捕捉到这种运动。达尔文是第一个注意到植物具有智慧并且可以进行有意识的活动的科学家。他观察到，植物根尖在生长过程中可以“绕开”土壤中的障碍物，并朝向有水的地方生长。他甚至进一步观察到植物中存在电信号系统，这相当于动物的神经系统。

2005年，曼库索等一群科学家成立了“植物神经生物学学会”来研究植物的复杂行为。他们发现，植物的根尖处有一片极小的区域，那里能够产生电信号，即动作电位，它与人类神经元产生的信号非常类似。曼库索说，即使微小如黑麦，也拥有大约1400万个根尖，这意味着植物能产生大量的动作电位。

众所周知，人类拥有智能的物质基础是大块的脑灰质区域，这也是神经系统的控制中心。但植物的神经系统是分散在每个根尖中的——显然，如果植物也拥有相对集中的“大脑”的话，那么任何一只食草动物或者一位除草人员都可以轻而易举地除掉它，这样的飞来横祸可是致命的。而分散的神经系统，就可以巧妙避免这一风险。实验表明，一株植物在90%的根尖被去除后仍然可以存活。

日常生活中，人们常常对周围的植物视而不见，但植物却可以“看见”我们：它们可以察觉我们在一步步靠近，并且可以确定我们穿的衣服是红色的还是蓝色的。不过，植物是通过光感受器接收不同波长的光线从而“看见”我们的。以色列特拉维夫大学植物生物科学中心主任丹尼尔·查莫维茨说：“我们能直接看到图像，植物不能；植物能‘看到’的紫外线和红外线，我们也看不见。”

植物的“智商”程度之高、花样之多，远远超出我们的想象。例如，生长在美国西部的盾叶鬼臼似乎可以根据过去和当前的天气，提前两年制订它们的生长计划。还有，在美国西部土生土长的一种大型针叶树种——花旗松，在生长过程中表现出了一种“雷锋精神”：它们通过地下根系形成的真菌共生区域为自己的幼苗及别的植物提供水分和营养物质。为了让自己的生长计划更有理有据，或者能更准确地经“开闸”收放资源，盾叶鬼臼和花旗松必须实时监测环境中的多个变量，如湿度、温度、土壤中营养物质和微生物的种类等。而为了对这一切了如指掌，它们必须练就一套三维视角。这种在三维迷宫般错综复杂的环境中生长的能力，甚至可以理解为植物已经通过了一种特殊形式的迷宫实验——而迷宫实验正是检验动物智能的惯用方法。

更厉害的是，植物还具有数字分析能力。2013年，英国科学家发现拟南芥会做一些相当复杂的运算，以确保自己在夜里不会“饿肚子”。拟南芥可以在晚上计算叶片中淀粉的含量，并根据生物钟估算天亮的时间，它们结合两方面的数据将储存的淀粉分段消耗，以保证自己能撑到太阳升起的那一刻。当它们重新开始光合作用的时候，体内95%的淀粉已经被消耗殆尽——可见拟南芥算得有多精准！

除了会数学，植物的语言能力也不赖。植物可以通过根部散发出的不同化学物质与其他植物以及土壤中的有机物“交谈”，可以通过散发迷人的香气来吸引传粉者，可以产生刺激性的化学物质来抵御食草动物。这些形形色色的化学物质构成了植物的海量“词汇表”。

自我认知行为被认为是动物具有智能的必要条件，但人们有所不知的是，植物也具有自我识别的能力。在美国西南部莫哈韦沙漠和索诺兰沙漠里生长着一种矮小灌木，当它的根系与其他植物发生直接接触时，会毫不留情地挡住人家的路，但不会抑制自身根系的伸展。植物不仅能认出“自己”，也能认出“自家亲戚”。以海南芥为例，科学家将一组海南芥与来自同一母株的“兄弟姐妹”种在一起，另一组海南芥则与“非亲非故”的其他植物种在一起。几星期以后，前者的根系呈现出一派“和平共处”的局面，而后者的根系竞争则惨烈得多。

我们人类应该怎样对待这些具有智能的植物呢？有伦理学家认为，既然植物不是一种无意识的静物，它们就理应得到尊重。

（王健/编译）

科学家重新审视达尔文进化论

达尔文学说需要重新审视吗？美国加利福尼亚理工学院细胞生物学教授恩里克·戴维森认为，“任何没有建立在基因发展体系上的、与身体构造变化相关的进化理论都需要从根本上进行重新审视。”

西班牙塞韦罗·奥乔阿分子生物学中心的安东尼奥·加西亚－贝利多指出，“现代生物学的一大贡献就是证明过去的进化论过于保守。我们所看到的令人惊叹的各种生命形式的变化都是根据相同的调控因子产生的，或者说通过基因子系统，它们负责所有动物的发展演化。如果按照达尔文理论，通过缓慢和渐进式的积累，进化论并不会给世界上的生物带来多少变化。”

戴维森与美国国家自然历史博物馆的道格·欧文在《科学》周刊上发表文章就动物进化论提出了一个新的设想，该设想与各高等院校中长期以来教授的正统达尔文学说产生了矛盾，并被心理学和哲学等领域的专家和学者用来理解人类大脑的构造。

“近五年来，许多科学书籍和文章都提出，传统的进化论需要得到改变和扩充。其中一些观点是建立在可与进化论相比较的发育生物学的基础上，”欧文指出。

“我们的观点不是反达尔文学说。只是强调达尔文的进化论体系只适用于较低级别的系统发育，”戴维森认为。也就是说，达尔文进化论只能用来解释智人这一物种的出现，却不能揭示各种哺乳动物的演进过程，更不用说各种脊椎动物的演化。我们所谈论的已不仅仅是各种动物及构成它们的各种细胞的问题了。

戴维森还指出，“对于更高级别的动物，变化会以更加剧烈的方式影响到形态，这需要一种不同的基因变化方式。这也正是达尔文进化论无法解释动物进化过程是如何产生的原因。”

发育生物学方面的三位先锋人物加西亚－贝利多、剑桥分子生物学实验室的彼得·劳伦斯和伦敦大学的刘易斯·沃尔铂特均认为，发育生物学是理解进化论的关键。进化论与发育生物学的结合衍生出了一门新学科：进化发育生物学。

进化发育生物学需要解决的一个关键问题就是寒武纪生命大爆发，或者说大批高等生物物种是如何集中在那一段时期出现的，如节肢动物、软体动物以及脊椎动物等。

“寒武纪生命大爆发是一个根本性的改变，伴随着多种形式的变化。从地质学角度看，这种形态上的变化是非常快速的。这其中一定包含着基因染色体的因素，”劳伦斯指出。加西亚－贝利多则认为，“当我们能够理解是什么造成了这种变化时，我们也就明白了什么是进化。”

已故著名的进化论学者斯蒂芬·杰伊·古尔德曾在1980年发表一篇题为《新的进化论正在产生》的学术文章。在文中古尔德指出，进化论的关键更多的是与变化的内在动力或生物身体的内在不稳定性相关，而非达尔文进化论里指出的肤浅的、表面的自然选择。他将达尔文的进化论视为旁门左道。对此，英国著名生物学家理查德值金斯认为，“人们必须清楚地认识到这样一个事实：古尔德的理论其实是坚定地建立在达尔文学说基础上的。”

那么，古尔德的理论是否正确？“他的理论没有涉及任何本质。他那令人印象深刻的现象学对于我们的思想没有任何影响。”戴维森说。

欧文认为，“所有资料都没有显示出大量物种的起源是突然性和跳跃性的，而我的怀疑是，这是—个迅速的过程。在我们与古尔德的思想之间不存在直接关联，尽管在部分概念上我们之间的确存在联系。”