當“全木網絡”出現時首先描述的在日記中自然1997 年,我們對植物生命的看法呈現出烏托邦式的景象。但一篇新論文表明這一點植物之間可能畢竟沒有那麼無私——甚至可以用於破壞活動。
植物可以在化學信號的幫助下發送和接收化學信號菌根連接地下根部的真菌網絡。這種現像是描述於森林生態學家蘇珊·西馬德 (Suzanne Simard) 和她的同事在近三十年前提出了這個概念,現在被親切地稱為“森林網”。
例如,當毛毛蟲咬了番茄葉子時,科學家觀察到鄰近的植物通過菌根網絡與第一個植物相連,將增加其基因庫中驅蟲酶的產量。
它是受到攻擊的植物會主動向鄰居發出警告信號,就像一個陷入陷阱的恐怖電影角色:“忘了我——救救自己吧!”這就是許多人對這一現象的解釋。
但來自牛津大學和阿姆斯特丹自由大學 (VU) 的三名生物學家懷疑這種植物通訊的觀點可能有點過於樂觀。
“信息的傳遞是毫無爭議的。生物體不斷地檢測和處理有關其環境的信息,”說維多利亞大學進化生物學家托比·基爾斯。
“問題是植物是否主動發送信號來相互警告。也許就像鄰居閒聊一樣,一種植物只是在偷聽另一種植物。”
該團隊使用數學模型來揭示所謂的警告信號系統可能的進化驅動因素。
這是有道理的,植物可能會進化為發現同類中的痛苦跡象並做出防禦反應:這樣做的身體能力有助於它們在毛毛蟲攻擊發生之前抵禦它們。
但發出該信號的植物並不一定能從這種相互作用中受益。該團隊的模型表明,為鄰居提供這樣的優勢實際上對工廠弊大於利。他們的模型中的進化壓力,例如與鄰近植物爭奪營養和陽光的競爭,實際上是針對這種利他性特徵進行選擇的。
“事實上,選擇往往更有可能將植物行為推向相反的方向——植物不誠實地發出尚未發生的攻擊信號,或者抑制它們已被攻擊的暗示,”作者寫。
“例如,即使沒有食草動物存在,植物也可能發出食草動物攻擊正在發生的信號,”說牛津大學進化論理論家托馬斯·斯科特。
“植物可以從不誠實的信號中獲益,因為它會誘騙當地競爭對手投資昂貴的草食動物防禦機制,從而損害他們的利益。”
然而,大自然可能會經常選擇不哭泣的毛毛蟲。如果謊言足夠多,植物可能會完全停止“信任”來自鄰居的信息。
無論哪種方式,我們仍然會看到通常被解釋為“誠實信號”的例子和在植物世界裡。根據他們的模型,作者推斷,除了利他主義之外,還必須有其他一些進化益處在起作用。
一種選擇是,對於被圍困的工廠來說,要平息化學呼聲太難了,這種呼喊會無意中警告鄰居即將發生的襲擊。
”例如,在自然界中,考慮到通過空氣或真菌網絡傳遞的此類線索的數量和多樣性,抑制食草動物攻擊的所有線索可能成本太高,甚至不可能。 ”作者寫。
另一種選擇是真菌——而不是植物——是,在地下拉動槓桿電車難題。確保盡可能多的寄主植物的生存,而不是只保護一種,符合他們的既得利益。
也許,在某種程度上,“全森林網絡”與我們的互聯網有比我們願意承認的更多的共同點:它也可能受到錯誤信息和自私利益的困擾。
新研究發表於美國國家科學院院刊 (PNAS)。









