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植物会“痛”吗?

nextquestion 2021-07-12

有许多维度能区分动物和植物,其中之一就是“疼痛”。人类,与所有其他神经发达的有机体一样,主观上厌恶自身遭受伤害。植物同样也容易受到伤害,并且会以自己的方式对伤害做出反应,只是与我们所经历的刺伤和疼痛感有所不同。


我们的植物朋友缺乏大脑和神经系统来唤起意识(更不用说伤害感受器这种动物独有的针对疼痛刺激作出反应的细胞了),因而它们忍受着虫害和干旱,却不将痛苦表露分毫。即使砍掉整片树林(尽管这会破坏整个生态系统),也不会有任何一棵树表示痛苦,而素食者也不会因为吃光盘子里的沙拉而惴惴不安。


话虽如此,植物和其他生命形式一样,早已进化出减轻甚至避免自身遭受损害的本领。过去几十年中,生物学家已经发现了植物感知和化解险境的惊人能力。但是我们太容易以人类的立场来思考植物的特性了,我们必须意识到人与植物之间巨大的生理鸿沟。华盛顿大学生物学教授伊丽莎白·范·沃尔肯伯格(Elizabeth Van Volkenburgh)说:“我们是如此人类中心主义,因此在植物身上也要强加‘痛苦’这个词,而无视了事实。”



在二十世纪七八十年代,对某个问题的分歧至今仍将植物科学家划分为两派。这个问题最早出现于1973年出版的《树木的秘密生活》(The Secret Life of Trees),作者彼得·汤普金斯(Peter Tompkins)在书中提出了植物知觉论(以及一些不那么靠谱的伪科学主张)。几年后,当伊丽莎白在威斯康星大学读研究生时,一位名叫戴维·罗德斯(David Rhoades)的研究人员发现,植物受伤后会散发出“挥发性化合物”以作为一种求救信号,同时也将其状况传达给它们的友邻以发出警示。罗德斯的研究的确遵循了科学逻辑,而且似乎是准确的。但是,当大众媒体用“会说话的树”这过度拟人化的表述来传播这一发现时,学术界立即叫停了这种研究思路。“那些科学家再也无法获得资助了,” 伊丽莎白说道,“这类话题成为了禁忌。” 不过近年来,人们开始重新思考“植物具有智能”这一被我们忽视了许久的想法。 


一些研究开始关注植物对损伤的反应。2014年,密苏里大学的研究人员发现,植物可以“听到”毛毛虫啃食它们叶子的动静,并引发化学防御反应。2019年,特拉维夫大学的研究人员发现,一些植物在感到危险时会发出超声波,类似于发出尖叫的声音。此外,2018年的一项研究发现,当一片叶子在被啃食时,其细胞会向植物的其它部位发出警示信号,提醒它们自我保护并开始修复损害。研究人员把这种对危险的反应系统比作某种神经系统。


拟南芥(Arabidopsis thaliana)使用电信号,图片来源:Nigel Cattlin/Alamy


但这种比喻仍然需要警惕除教职以外,伊丽莎白还是植物信号与行为学会(the Society of Plant Signaling and Behavior)的现任主席——2006年成立时,这个学会还有一个更为挑衅的名字:植物神经生物学协会(the Society of Plant Neurobiology)。显然,神经生物一词带有认知的色彩,因此也给罗德斯和他的同事招来了数十年的非议。


加州大学圣克鲁斯分校生物学教授林肯·泰兹(Lincoln Taiz)就是批评者之一。在2019年,他和同事发表了一篇题为《植物既不拥有也不需要意识》(Plants Neither Possess nor Require Consciousness)的论文,认为植物神经生物学缺乏“严谨的智能基础”,对此他们给出了进一步阐释:“我们认为植物的组织结构相对简单,缺乏神经元和大脑,其意识水平实际上为零。”



植物能清楚地感知它们周围的世界。无论以何种与人不同的方式实现,在某种程度上,它们确实有“意识”。举例来说,维纳斯捕蝇草和名副其实的“敏感植物”比如含羞草,都能很简单地证明这一点。但没有任何一个例子能证明植物会体验到一种类似于我们人类所体验到的疼痛(或其他什么)。多数生物学家质疑灌木和花是否具有产生这种主观经验所需的复杂性。伊丽莎白表示:“植物不具备我们称之为情商的那部分智力,”不过她仍然保持开放的心态,“谁知道呢,可能只是我们尚未发现。”



含羞草是最广为人知的“敏感植物”,图片来源:The Spruce / Evgeniya Vlasova



关于“意识”的思考线路也适用于“痛苦”。但是,类比五感来描述植物可能更加引人入胜——即使它们并不能一一对应。例如,伊丽莎白说:“植物能探测到光,但我不认为可以说植物能够‘看’。”听觉、味觉、感觉、嗅觉亦是如此。我们用来描述人类世界的术语不能照搬到植物身上,这些术语通过动物解剖学产生,描述的是以人类为中心的现实。


从我们和植物各自的进化史来看,可能正如泰兹所认为那样,植物根本不需要意识,也不需要疼痛。虽然不愉快的感觉让我们的祖先学会了躲避脱离险境——比如把手从火焰中迅速收回——但植物却发展出了自己专属的、无意识的策略。此外,对于一个可以随意再生的生物体来说,身体受损并不是一个非常严重的问题。伊丽莎白表示:“当植物的组织被损坏时,它们并不会像动物那样陷入危急情况。”


于是,我们也能理解为什么一些科学家在进行科普时,倾向于使用描述人类经验的语言来描述植物。“他们或许是想要让大众了解植物对于人类是多么重要,它们理应得到更好的照顾。”伊丽莎白解释道。例如,如果你想让别人同情一棵树,就得展示这棵树是如何在电锯的利齿下哀号的。不过她补充说:“这样描述同时也歪曲了科学。” 事实上,当我们伤害植物时,更受伤的终将是我们自己。


编译来源:https://www.discovermagazine.com/planet-earth/can-plants-feel-pain




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