像蜜蜂一样嗡嗡响 蜜蜂嗡嗡嗡
月见草(Oenothera drummondii)的碗型花朵可能对它们的听力很重要 。PHOTOGRAPH BY DENNIS FRATES/ ALAMY
在英国,一只棕黄相间的食蚜蝇(hoverfly )停在一朵布满露珠的月见草上 。PHOTOGRAPH BY MICHAELGRANTWILDLIFE/ ALAMY
据美国国家地理(撰文:Michelle Z. Donahue 编译:涂玮瑛):花能听到蜜蜂嗡嗡嗡──这让花蜜更香甜 。「我希望人们能理解,不是只有耳朵才有听觉 。」
即使在最安静的日子里,这个世界仍充满了声音:鸟儿鸣唱、吹拂过林间的风沙沙作响,还有忙碌的昆虫嗡嗡叫 。掠食者与猎物的耳朵都能辨识出彼此的存在 。
声音是生命及生存的基本要素,这让台拉维夫大学(Tel Aviv University)的研究人员莱拉柯. 哈达尼(Lilach Hadany)不禁要问:要是不只动物能感知到声音呢? 要是植物也能做到呢? 测试该假设的第一批实验最近发表于预印服务器「bioRxiv」上,显示至少在一个案例中,植物能够听到声音,这种能力赋予了一项真正的演化优势 。
哈达尼的团队观察月见草(Oenothera drummondii)后发现,植物在感觉到授粉者翅膀振动的几分钟内,会暂时性提高花蜜的糖分浓度 。实际上,花朵本身具有耳朵的功能,能接收蜜蜂翅膀的特定频率,同时过滤掉无关的声音,例如风声 。
最甜美的声音
身为演化理论家,哈达尼说她的研究问题源于她发觉声音是一种常见的自然资源──要是植物不像动物一样利用声音,就是浪费这种资源 。她认为,如果植物具有听到声音与响应声音的方法,就能帮助它们生存及传递遗传基因 。
由于授粉是植物繁殖的关键,所以她的团队从研究花朵开始 。月见草在海滩上与台拉维夫周围的公园里茂盛生长,因为它具有很长的花期,而且产生相当多的花蜜,所以成为很好的候选研究对象 。
为了在实验室里测试月见草,哈达尼的团队将月见草暴露在五种声音处理:无声、10公分外一只蜜蜂的录音,还有计算机合成的低、中、高频音 。接受无声处理的植物被放在阻隔振动的玻璃罐下,花蜜的糖分浓度没有显著增加 。暴露在高频音(158-160千赫)与中频音(34-35千赫)的植物也有相同结果 。
但对于暴露在蜜蜂录音(0.2-0.5千赫)与低频音(0.05-1千赫)的植物而言,最终分析显示了明确响应 。在接收这些录音的三分钟内,植物的糖分浓度大幅升高20% 。
他们的理论认为,给授粉者较甜的食物可能吸引更多昆虫,有机会增加异花授粉的成功率 。研究人员的确在实地观察中发现,如果在先前六分钟内曾有授粉者造访某株植物,则该株植物周围出现下一个授粉者的机率会增加九倍以上 。
「我们发现实验真的成功时相当惊讶 。」哈达尼说:「但在其他环境、其他季节重复实验,并同时以室内及室外生长的植物作为研究对象后,我们对于研究结果非常有信心 。」
当作耳朵的花
该团队思考声音如何作用时,花朵经由传导与解读振动而扮演的角色也变得更引人好奇 。虽然花朵的形状与尺寸有很大差异,但有许多花是内凹或碗型 。这使它们非常适合接收并放大声波,就像卫星接收碟一般 。
为了对每个声音频率的实验组测试振动效果,哈达尼与共同作者玛琳. 怀兹(Marine Veits)(当时是哈达尼实验室的研究生)将月见草的花放在一台称为雷射振动计的机器底下,这台机器能测量细微运动 。然后该团队比较这些花与那些接受不同声音处理的花,分析它们的振动差异 。
怀兹说:「这种特别的花是碗型的,所以在声学上,我们可以合理推测,这种构造会振动并增加构造内部的振动 。」
确实如此,至少对于授粉者的频率是有作用的 。哈达尼说,她很高兴看到花的振动跟蜜蜂录音的波长是一致的 。
她说:「我马上就看出实验成功了 。」
为了确认花是负责振动的构造,该团队也针对去除一片以上花瓣的花进行测试 。那些花无法与蜜蜂产生或计算机合成的低频音共鸣 。
还有什么植物能听见
哈达尼承认,关于新发现的这种植物响应声音的能力,仍存在很多很多问题 。有些「耳朵」是不是比其他耳朵更适合接收特定频率? 还有既然蜜蜂能侦测小至1-3%的糖分浓度变化,为什么月见草还要大幅提高花蜜的甜度?
还有,这种能力可以赋予除了生产花蜜与授粉以外的优势吗? 哈达尼假设,或许植物会互相警告有草食动物消灭邻近植物的声音 。或者它们可能发出声音来吸引会参与散播种子的动物 。
推荐阅读
- 佳能1635镜头拍人像可以吗?索尼1635拍人像怎么样?
- 在PyTorch中使用深度自编码器实现图像重建
- 蜜蜂和蝴蝶属于小动物吗 蝴蝶是冷血动物还是温血动物
- 智能摄像机该怎么选,提升用户安全感最重要
- 全球有哪些奇特的地理景观 地球上最像外星的地方
- 和地球最像的行星是什么星 宇宙中最奇特的行星
- 巴米扬佛像在哪个国家 巴米扬石窟在中国吗
- 怀孕周期和b超不一样
- 屏下摄像头|吴京代言!曝中兴Axon 40下月发布:新一代屏下前摄、几乎四边等宽
- iPhone|等到了!iPhone 14四款新机细节曝光 苹果终于升级前置摄像头