科学家拍摄植物与邻居“交谈”的视频，视频令人难以置信

我们无法察觉，植物被一种他们用来沟通和保护自己。有点像气味，这些化合物可以驱赶饥饿的食草动物，并警告邻近的植物即将到来的攻击者。

自 20 世纪 80 年代以来，科学家们就了解了植物的这些防御机制，并在 80 多种植物物种中检测到了它们。现在，日本研究人员团队已经部署了实时成像技术来揭示植物如何接收和响应这些空中警报。

这是我们对植物喋喋不休的理解中的一个巨大差距：我们知道植物如何发送信息，但不知道它们如何接收信息。

在这项研究中，日本埼玉大学的分子生物学家 Yuri Aratani 和 Takuy​​a Uemura 及其同事安装了一个泵，将受伤和饱受昆虫困扰的植物排放的化合物转移到未受损的邻居身上，并安装了荧光显微镜来观察发生的情况。

毛毛虫（斜纹夜蛾）被放置在从番茄植物上切下的叶子上，并且拟南芥芥菜科的一种常见杂草，研究人员对第二种完整、无昆虫的杂草的反应进行了成像拟南芥留意那些危险信号。

这些植物不是普通的杂草：它们经过了基因改造，因此它们的细胞含有生物传感器，当检测到钙离子流入时会发出绿色荧光。钙信号传导也是人类细胞用来交流的东西。

该团队在去年的一项荧光研究中使用了类似的技术来测量钙信号含羞草植物，其中快速移动它们的叶子响应触摸，以避免掠食者。

这次，研究小组可视化了植物对沐浴在挥发性化合物中的反应，这些化合物在受伤后几秒钟内就会释放出来。

这不是自然而然的安排。这些化合物被浓缩在一个塑料瓶中，并以恒定的速率泵送到受体植物上，但这使得研究人员能够分析刺激性混合物中含有哪些化合物。

正如您在上面的视频中所看到的，未受损的植物大声而清晰地接收到了受伤邻居的信息，并以阵阵钙信号做出回应，这些信号在它们伸展的叶子上荡漾。

通过分析空气中的化合物，研究人员发现两种名为 Z-3-HAL 和 E-2-HAL 的化合物会诱导钙信号拟南芥。

他们还通过工程确定了哪些细胞最先对危险信号做出反应拟南芥仅在保卫细胞、叶肉或表皮细胞中具有荧光传感器的植物。

保卫细胞是植物表面的豆状细胞，形成气孔，当植物“呼吸”二氧化碳时，气孔会向大气开放。叶肉细胞是叶子的内部组织，表皮细胞是植物叶子的最外层或表皮。

什么时候拟南芥植物接触 Z-3-HAL 后，保卫细胞在一分钟左右的时间内产生钙信号，随后叶肉细胞接收到该信息。

更重要的是，用关闭气孔的植物激素预处理植物可以显着减少钙信号传导，这表明气孔充当植物的“鼻孔”。

“我们终于揭开了植物在何时、何地以及如何响应来自受威胁邻居的空中‘警告信息’的复杂故事，”说Masatsugu Toyota是日本埼玉大学的分子生物学家，也是该研究的资深作者。

“这个飘逸的通信网络隐藏在我们的视野之外，在及时保护邻近工厂免受迫在眉睫的威胁方面发挥着关键作用。”

该研究发表于自然通讯。