今天，我們繼續(xù)來讀《植物知道生命的答案》這本書。
上回我們說到，所有有關(guān)于植物聽覺的實驗，要么就是加入了人類太多的主觀想象和期待，導(dǎo)致實驗方法和不夠科學(xué)，要么就是樣本數(shù)量太少，總之幾乎沒有一項研究成果能夠被后來的科學(xué)家重復(fù)驗證。
暢銷書《音樂之聲和植物》這本書的作者多蘿西·雷塔拉克是一位專業(yè)的女中音歌唱家。她在學(xué)習(xí)音樂的時候選修過生物學(xué)概論這門課程。這讓她產(chǎn)生了證明不同流派音樂會對植物的生長產(chǎn)生不同影響的想法。
帶著一個假設(shè)去做研究當(dāng)然沒問題。很多科學(xué)家都是事先做一個假設(shè)，再設(shè)計實驗去驗證的。但是，在做實驗的時候，客觀和公正的態(tài)度以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^察記錄都是必不可少的。而雷塔拉克實在是太想證明嘈雜的搖滾樂會阻礙植物生長，而優(yōu)美的古典音樂則肯定會讓植物繁茂。她完全不是在做實驗，而是卷入了音樂流派之爭了，她太想證明搖滾樂對人的危害了。
我們不知道是雷塔拉克在她研究數(shù)據(jù)上做了假，還是她研究的那少得可憐的幾株植物碰巧支持了她的研究，反正她觀察到，聽搖滾樂的植物確實沒有聽古典樂的植物長得好。這也確實是她想要的實驗結(jié)果。
然而，遺憾的是，沒有任何其他人能夠成功的重復(fù)她的實驗。也沒有任何科學(xué)期刊愿意刊登她的論文。不過，大眾媒體非常喜歡她的結(jié)論，于是她的書狠狠的火了一把，成為那個時代特色文化的一部分。即使是今天，如果你對你身邊的朋友說，聽古典音樂的植物比聽搖滾樂的植物長得好，很多人也會毫不猶豫的相信你，因為這是我們愿意相信的東西，這是常識。只不過常識未必是事實而已。
事實上，那些重要而且嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究，與雷塔拉克的實驗結(jié)果總是背道而馳的。
1965年，紐約植物園的科學(xué)家理查德·克萊因和帕米拉·愛德薩爾決定做幾個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灒K結(jié)一下植物受到音樂影響的爭論。在那個時代，這方面的爭論實在太多了。
正巧在不久前，有一個印度人宣稱萬壽菊在聽了音樂之后，萌發(fā)的枝條數(shù)量明顯增多了。印度人還列舉了給萬壽菊聽的那些音樂的名字。
紐約植物園有的是萬壽菊，想要做這樣的大樣本隨機(jī)對照實驗對于克萊因來說簡直是太容易了。于是克萊因就拉上他的小伙伴愛德薩爾一起，準(zhǔn)備重復(fù)這個印度的實驗。如果能夠重現(xiàn)實驗結(jié)果，那就證明了植物確實能聽到音樂。
說到這里大家可能會想問，為啥沒有科學(xué)家總是嘗試去重復(fù)一個實驗，而不是做實驗去證明那些不靠譜的實驗是錯的呢？
這個，嗯，很遺憾，確實不太容易證明。一般來說，如果一個實驗的條件設(shè)計的不嚴(yán)謹(jǐn)，比如說樣本數(shù)太少，數(shù)據(jù)沒有量化，或者實驗和觀察方法不嚴(yán)謹(jǐn)，都是可以指出的。但是，如果僅僅是因為重復(fù)不了別人的實驗，就說別人實驗造假，這是不行的。因為兩個實驗里，很可能某個我們不知道的細(xì)微條件在起作用，導(dǎo)致別人無法重復(fù)實驗。比如我們前面說過的那個音樂導(dǎo)致了種子萌發(fā)率增加的實驗，如果不是細(xì)心的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了發(fā)熱的音箱是導(dǎo)致種子萌發(fā)率增加的原因，就很難推翻實驗的原始結(jié)論。
說回克萊因的實驗。紐約植物園果然給力，給克萊因的萬壽菊聽音樂的實驗提供了超過500株萬壽菊作為實驗樣本。這回，他們踏踏實實認(rèn)認(rèn)真真的做了一回植物聽音樂的實驗，并且在幾個星期后仔仔細(xì)細(xì)的把所有的萬壽菊萌發(fā)的新枝條一根一根的數(shù)了一遍。
然而，實驗結(jié)果告訴我們，聽了音樂的萬壽菊并沒有多萌發(fā)出新枝條來?？巳R因在他的論文里還沒有忘記用幽默的方式對其他的不靠譜的研究吐了個槽，他說：我們沒有觀察到任何葉片的脫落與它們聽《脫衣舞者》這首歌有關(guān)系，也沒有觀察到披頭士的音樂讓它們做出任何的搖頭的動作。
然而，關(guān)于植物聽音樂的事兒還沒算完。因為即使是科學(xué)家，也并不滿意植物聽不到聲音這個結(jié)論。
前面我們說到植物的觸覺時提到過，只需要連續(xù)的觸碰一棵植物，就可以讓植物的個頭變得矮小，甚至可以讓它們的葉子死亡。甚至連狂風(fēng)都可以讓一個地區(qū)的植物發(fā)生明顯的矮化。
我們的音箱放出的音樂，與狂風(fēng)和觸摸又有什么差別呢？那些搖滾樂，可以把我們的鼓膜震的嗡嗡響，卻絲毫不能影響植物的生長，這結(jié)論實在讓人難以接受。難道植物是聾子嗎？非要讓我們把音箱的音量開到讓它們的葉子直接振動起來才能讓它們聽得見嗎？
后來，植物聽音樂這個事兒，又被科學(xué)家們很正經(jīng)的玩兒了很多遍。但是得出的結(jié)論都差不多，它們確實就是對音樂聽而不聞，但是科學(xué)家們也沒能弄明白這是為什么。直到2000年，這件事兒才有了轉(zhuǎn)機(jī)。
2000年是植物學(xué)重生的一年，因為，在這一年，我們終于得到了擬南芥的完整基因組序列。這件事情從1990年就開始正式立項，總共耗資7000萬美元，有全球各個大學(xué)和機(jī)構(gòu)的300多名研究者共同完成，整個基因解碼的時間也長達(dá)4年之久。
擬南芥是植物中的小白鼠，它生長迅速，能夠自花授粉，播種后1個月開花，1個半月就能收到種子。沒有什么其他植物比擬南芥更適合用來做實驗的了。
擬南芥還曾經(jīng)是我們已知高等植物中基因組最小的植物。不過現(xiàn)在這個基因組最小的桂冠已經(jīng)不屬于擬南芥了，因為我們發(fā)現(xiàn)，絲葉貍藻的基因組比擬南芥更小。不過因為絲葉貍藻在實驗室里不那么好培養(yǎng)，所以，擬南芥小白鼠的地位依然牢不可破?；蚪M小，意味著擬南芥的每一個基因，幾乎都在其他動植物身上找到同源基因。如果我們弄明白擬南芥的某個基因是做什么用的，那么就可以把研究成果推廣到其他農(nóng)作物甚至動物身上了。
我們把話題拉回來，繼續(xù)說植物的聽覺吧。擬南芥的基因被解碼之后，我們對植物聽覺的研究就立即深入到了分子層面。
我們首先發(fā)現(xiàn)有一個會導(dǎo)致人類失去聽力的基因，這個基因如果發(fā)生變異，就會導(dǎo)致我們耳朵里的毛細(xì)胞上面的纖毛發(fā)育不正常，因此我們就聽不到聲音了。
同樣的基因在擬南芥的基因組里也存在。這個基因的變異會導(dǎo)致擬南芥的根毛發(fā)育不正常，從而影響擬南芥的根系無法從土壤里正常的吸取水分和礦物質(zhì)。我的天啊，我們用來聽聲音的基因，竟然是你們用來喝水的，也難怪你們植物聽不懂我們的音樂了。
后來，科學(xué)家還陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了很多種與聽力相關(guān)的基因，其中有10種都在擬南芥基因組中找到了同源的基因。這些研究表明，在聽力方面，植物確實與我們?nèi)祟愑泻芏喙残?，至少很多基因都是同源的。我們至少沒有理由認(rèn)為植物天生就是聾子。它們確實仍然有可能感知到聲音，只不過目前為止，我們沒有發(fā)現(xiàn)外界聲音會對植物的生長有明顯的影響而已。
美國密蘇里大學(xué)的科學(xué)家海蒂·阿珀爾在2014年做過一個實驗，這是一個支持植物擁有聽覺的重要實驗。阿珀爾發(fā)現(xiàn)，擬南芥在被毛蟲啃食葉片和蚧殼蟲吮吸汁液時，做出的應(yīng)激反應(yīng)時不一樣的。也就是說，擬南芥能夠區(qū)分出攻擊自己的昆蟲的種類。
阿珀爾想要知道，到底是那些差別讓擬南芥識別出害蟲的種類的。于是她錄下了毛蟲咬食擬南芥葉片的聲音，然后在回放給健康的擬南芥聽。結(jié)果非常令人震驚，這次擬南芥真的對于聲音產(chǎn)生響應(yīng)了，聽到聲音的擬南芥的葉片分泌出毛蟲不喜歡的芥子油，用來抵抗毛蟲的侵襲。
然后，阿珀爾又大開腦洞的嘗試其他頻率的聲音對擬南芥的影響。想必后續(xù)實驗的結(jié)果大家猜也猜得到了，擬南芥聽了之后毫無反應(yīng)。
由此可見，植物們很可能并非聽不到聲音，而是出于生存的考量，沒有必要對毫無意義的交響樂或者搖滾樂做出反應(yīng)一樣。這就好像蝙蝠能聽到超聲波，鯨魚能聽到次聲波，而我們卻完全聽不到這些聲波。這并不是因為我們是聾子，而是因為聽到那些頻率的振動對我們?nèi)祟惖纳鎭碚f根本就沒有任何好處。
對于擬南芥來說，毛蟲咬葉子的聲音才是它們有必要聽的聲音，至于人類的交響樂嘛，還是由愚蠢的人類你們自己享用去吧。
再后來，科學(xué)家們就沿著這個路線繼續(xù)開展研究了。首先要先找到一種理論上值得植物去回應(yīng)的聲音，然后再去研究植物是如何響應(yīng)這些聲音的。如果我們依舊給植物播放音樂，那肯定不會有什么結(jié)果的。
特拉維夫大學(xué)的理論生物學(xué)家莉拉赫·哈達(dá)尼博士用數(shù)學(xué)模型研究演化。她堅信植物可以對特定的聲音產(chǎn)生反應(yīng)。
有一個非常經(jīng)典的例子，叫做蜂鳴傳粉。當(dāng)一朵花聽到熊蜂振動翅膀肌肉的高頻振動的聲音后，就開始釋放花粉。但是，如果我們錄下熊蜂飛行時的嗡嗡聲，并且播放給花朵聽的時候，卻似乎不起作用，只有真正的熊蜂才能觸發(fā)這個反應(yīng)。顯然，花朵并不是通過人耳能夠聽到的嗡嗡聲來判斷是否釋放花粉的，它們更能夠覺察到熊蜂肌肉高頻振動產(chǎn)生的聲波。這些聲波我們?nèi)硕锹牪坏降摹?/span>
人類和其他動物的聽覺給我們帶來很多的生存優(yōu)勢，比如我們可以通過聽覺來追蹤獵物，我們能注意到跟隨在我們身后的人發(fā)出的腳步聲，我們還可以通過聲音與其他人進(jìn)行非常復(fù)雜的交流。
大象也能通過次聲波遠(yuǎn)距離的呼喚同類。次聲波比其他頻率的聲波更容易繞過障礙物，傳到很遠(yuǎn)的地方。我們確實能聽到大象的叫聲，但是大象卻并不在意它們自己的叫聲，次聲波才是它們主要聆聽的信息，而我們聽到大象的叫聲，只是它們發(fā)出的信息中頻率比較高的那部分而已。
從生存的狀態(tài)上來看，植物確實沒有什么都聽到的必要性。它們的根深深的固定在泥土中，即便聽到了野牛走過來的沉重的腳步聲，它們也沒辦法逃跑。植物似乎充分了解“既然無法改變，那就干脆享受生活”的人生哲理。所以，它們對于毫無意義的聲音信號無動于衷。只要能夠接收到那些對它們有價值的聲音信號就足夠了。對它們來說，聽到蜜蜂肌肉的振動，聽到毛蟲咬食葉片的振動，比聽懂貝多芬和巴赫的作品要重要太多了。
現(xiàn)在，將近40萬種植物已經(jīng)征服了地球上的每一種惡劣的生存環(huán)境。無論寒冷的極地苔原，還是干旱的納米布沙漠，都有植物的身影。你看，聽不到你們?nèi)祟惗淅锏哪切﹤€聲音，這件事兒，真的對它們來說不重要。
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