当“全木网”是首先描述在日记中自然1997年,我们对植物生命的看法呈现出乌托邦式的收集。但是一篇新论文暗示了这一点毕竟植物之间可能并不那么无私,甚至可以用于破坏。
植物可以发送和接收化学信号菌根真菌网络将其根连接在地下。这种现象是描述森林生态学家Suzanne Simard和她的同事将近三十年前,现在被亲切地被称为“全木网”。
例如,当毛毛虫从番茄叶中咬一口时,科学家观察到由菌根网络连接到第一家的邻近植物将在其遗传库中加快臭虫固定酶的产生。
它是受到攻击的植物正在积极向其邻居发出警告信号,就像恐怖的电影人物陷入了陷阱:“忘了我 - 拯救自己!”这就是许多人解释了这一现象。
但是,来自牛津大学和Vrije Universiteit Amsterdam(VU)的三大生物学家怀疑这种对植物通信的看法可能有点太玫瑰花了。
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“没有争议的信息是传递的。生物在不断检测和处理有关其环境的信息,”说VU进化生物学家托比·基尔斯(Toby Kiers)。
“问题是植物是否正在积极发出信号来互相警告。也许就像闲聊邻居一样,一种植物只是在偷听另一个植物。”
团队使用数学模型来取消假定警告信号系统的可能进化驱动器。
有道理的是,植物可能会发展起来,以挑战亲属之间的痛苦迹象并以防御能力做出反应:这样做的身体能力有助于他们在甚至发生之前避免自己的毛毛虫攻击。
但是发出信号的工厂不一定会从这种交互中受益。该团队的建模表明,给邻居这样的优势实际上可能弊大于利。它们的建模中的进化压力,例如与邻近植物的营养和阳光的竞争,实际上是针对这种无私的特征的。
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“的确,选择通常更有可能将植物行为推向相反的方向 - 植物对尚未发生的攻击发出不诚实的信号,或者压抑了他们遭到攻击的提示,”作者写。
“例如,植物可能表明正在发生草食动物攻击,即使没有食草动物也是如此,”说牛津大学进化理论家托马斯·斯科特(Thomas Scott)。
“植物可以从不诚实的信号中受益,因为它通过欺骗他们投资昂贵的草食动物防御机制来损害当地竞争对手。”
但是,大自然可能会经常选择哭泣的毛毛虫。如果谎言足够多,植物可能会完全停止从邻居那里“信任”信息。
无论哪种方式,我们仍然看到通常被解释为“诚实信号”的例子和在植物世界中。根据他们的模型,作者理由认为,除了利他主义之外,还必须有其他进化益处。
一种选择是,在围困的植物中,很难使无意中警告其邻居袭击的化学哭声保持沉默。
“例如,在自然界中,考虑到这种提示的庞大的数量和多样性,通过空中或真菌网络的庞大的数量和多样性来抑制所有草食动物攻击的线索可能太昂贵甚至不可能。作者写。
另一个选择是真菌 - 而不是植物 - 是,用一种地下拉动杠杆手推车问题。他们对确保尽可能多的寄主植物的生存具有既得利益,而不是只保护一种。
也许从某种意义上说,“整个木质网络”与我们的互联网有更多的共同点:这也可能因误导和自私的利益而受到困扰。
新研究发表在美国国家科学院会议录(PNAS)。