震惊！植物受伤时，竟然也会“惨叫”，“嗓门”比人还高？

发布时间：2025-04-05 07:42:31 来源：全球动态网 作者：碧海

我们整理文件，手上被 A4 纸划了一个口子；不慎摔一跤，膝盖被地面磕出伤口……没关系，只要消消毒，没几天就结痂、愈合了。而很多动物受点小伤，会舔舔伤口，晒晒太阳，过不了几天又生龙活虎。动物可以如此，那大家有没有想过，植物受伤又该怎么办呢？面对伤害，植物先天有劣势毕竟大多数植物扎根在土壤中固定生长，无法像动物那样主动逃避危险，只能通过生长位置和形态特征被动应对外界的威胁，与灵活性强的动物相比，植物只能“被动应对”。图片由AI生成比如面对日趋严重的狂风暴雨等极端气候、各种新型病害侵袭、噬咬类草食性昆虫和动物等机械损伤，这些都可以给植物造成严重伤害。当植物受伤时，裸露的伤口会成为外界病原菌和害虫入侵的门户，同时造成水分和养分的流失，导致植株长势衰弱，生长和发育也因此受到影响，严重时甚至可能死亡。因此，植物把伤口晾着不管，绝不是什么好主意。但是，绝大多数植物自己又不能动，更没法像人和动物那样对伤口做哪怕最简单的处理，于是，迫于环境的压力，植物演化出了一套独特且高效的伤口修复机制，尽管它们无法移动，但依靠自身的结构和生化反应，植物也能迅速修复伤口，阻止外界威胁入侵。那么植物是怎么“知道”自己受伤，又该如何疗伤呢？接下来咱们就聊聊。植物受伤会痛吗？说到受伤，我们的第一反应是“痛”，很多动物也是如此，但植物作为一种拥有纤维素细胞壁的多细胞真核生物，它与动物在基本构造上具有天壤之别。植物并不像动物那般拥有专门的神经系统，遇到伤害时也不会出现明显的应激反应，比如尖叫、躲闪和攻击等行为。因此，许多人可能会觉得既然植物没有神经系统，想必受伤也毫无知觉，其实这种说法是不全面的。因为植物虽然不会像人或很多动物那样“疼痛”，但它们仍然能“知道”自己哪儿受了伤，并采取应对措施。原来，植物可以通过一系列复杂的生物化学机制感知外界的刺激。当受到伤害时，植物会采取巧妙的应对措施，如通过电信号、化学信号以及激素的调控，在分子层面上迅速做出反应，启动自身的防御和修复机制。比如很多植物叶片被人为采摘或者动物啃食而受伤时，受损部分会释放谷氨酸，这种物质会让植物受伤处产生钙信号，并在短时间内传递到植株全身。随后植株便在体内开启防御机制，提醒植株的其他部位有危险降临，要做出防卫。而它们的防卫手段通常会有释放防御激素，如会释放一些吸引寄生蜂的臭味激素，这些寄生蜂会吃掉攻击植物的昆虫，或者触发释放味道难闻的化学物质，使得昆虫对它们失去胃口，以此来保护自己。拟南芥对伤害的反应，白色箭头处为受伤处，闪光则表示钙信号的传递 图片来自参考文献此外，植物受到伤害时，也能发出人类听不到的声音。有科学家做过大量实验，把番茄挤榨和烟草茎切断后，这些植物其实能够发出的超声波。据统计当番茄被挤榨的时候，在1小时内发出了 25 种超声波，烟草茎被切断后则发出了 15 种超声波，而没有被切割和挤榨的植物，只是偶尔发出声音，平均每小时测不到一次，可见植物对伤害还是有反应的，只是我们平时很难感知到。所以说，植物没有神经系统，它们恐怕不能像我们一样感觉到“疼痛”，但它们也拥有复杂而独特的感知与反应机制，会以我们尚未完全理解的方式感知到自己受的伤害并做出反应。植物伤口如何愈合？那么问题来了，就算植物能“感觉”到哪里受伤，它们也不能像动物一样迅速采取舔舐、自我包扎和利用周围环境等行动来修复伤口，那植物该怎么“疗伤”呢？事实上，植物虽然没有像动物那样有专门的愈伤组织进行愈合，但它们却演化出了一套高效的修复机制，通过细胞再生、伤口封闭和分泌物质等方式快速应对损伤。正是这些独特的生物学机制，使得植物能够在受伤后迅速愈合，从而在环境压力和外界威胁下继续生存下去。一旦受伤，植物的伤口处会立即分泌出树脂、乳汁或其他化学分泌物，这些分泌物不仅能够封闭伤口，防止水分流失，还能起到屏障作用，阻止病原体的进一步侵入。比如松树受到伤害后，伤口处就会分泌出松脂，保护伤口。与此同时，受伤后的植物伤口处会快速激活茉莉酸信号，茉莉酸信号可在伤口处诱导木质素慢慢累积，加固受伤组织的细胞壁，同时封堵伤口，形成“结痂”。而伤口在“结痂”过程中，由于时间较长，快速激活的茉莉酸信号不能持续响应，此时植物还会产生脱落酸信号，以此接替茉莉酸信号，激活一种名为 RAP2.6 的关键蛋白，从而接力完成伤口处木质素持续合成和累积，确保植物伤口持续修复，直至“结痂”痊愈，继续生长。植物正是依靠着这些独特的生理机制，在生长过程中遇到的各类伤害，也能够迅速修复伤口，减少生理和病虫危害，从而确保其正常地生长和繁殖，这种高效的自愈能力不得不让我们赞叹生物适应环境的奇妙之道。植物“疗伤”对人类有什么意义？看到这里，我们已经知道了植物不仅可以感知到受伤，也还可以运用自身强大的疗伤能力维持自己的生命。此时，也许会有人问：科学家在究植物伤口的愈合，对人类来说有什么意义呢？其实，植物受到伤害后，除了可以进行自我修复外，有的还能自我替换（再生出各种器官），这就是植物再生。人们很早就发现了植物再生现象，并将其运用到实际生产中，如组织培养、扦插和嫁接等，以此来快速繁殖和延续亲本的优良性状。如今科学家研究植物受伤的分子机制，将有助人类进一步了解植物再生，从而进一步改良再生方法，提升农业技术，从而加速植物繁殖和提升植物优良品质。图片来源：pixabay除此之外，园艺修剪是园林苗木修整维护重要的一环，经过正确修剪的苗木将变得更加健康和美观。然而，在修剪过程中自然不可避免地会对植物造成伤害。园艺工人在园艺修剪中，如果能科学合理地利用植物的伤口愈合机制，选择最佳的修剪时间、工具和方式，将可以有效降低修剪带来的病害感染风险，帮助植物快速恢复生长，提升观赏植物的美观性和经济作物的产量。因此，植物伤口的愈合不仅仅只是有利于植物本身，人类也能从中受益，研究植物的愈合机制，不仅能帮助我们更好地理解植物的生存策略，也为农业等诸多领域带来广泛的应用价值，造福于人类。参考文献[1]Masatsugu Toyota et al. ,Glutamate triggers long-distance, calcium-based plant defense signaling.Science361,1112-1115(2018).DOI:10.1126/science.aat7744来源：科普中国编辑：潇潇雨歇转载内容仅代表作者观点不代表中科院物理所立场如需转载请联系原公众号1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.

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