当遇到家人亲戚时，他们会亲切地互相问候，协调他们的关系，以避免“窝里打架”。在竞争对手的情况下，它会迅速发出威胁警告并释放毒素来抑制对方的成长。
这个人还是某种动物？没有！能够做出这些反应的是那些我们通常看起来很安静的植物。在看不见的地下，植物的世界比我们想象的要活跃得多。
最近，一项涉及中国、德国和英国学者的新研究发现，邻近的植物可以通过它们根部释放的化学物质相互“交谈”。这种由化学物质主导的“交换”可以改变植物生长的微环境，调节养分供应，甚至影响产量。
从根部释放化学物质用于“交流”
领导这项研究的中国科学院南京土壤研究所的研究员孙波说，植物的根从土壤中获取生长所需的养分，同时释放化学物质。这些化学物质改变了原始土壤中的水、气体和生物的微环境，这些变化可能会影响周围的其他植物。这一次，科学研究小组选择了花生和木薯，它们通常种植在中国南方的耕地附近，专门研究植物之间的化学信号如何相互影响。
研究发现，木薯可以从根部向土壤释放一系列液态和气态氰化物，附近的花生在接收到这一信号后可以释放相应的气态分子乙烯。在乙烯的影响下，花生植株将积极减少地面植株的繁茂性，优先保证果实的营养供应。同时，乙烯还可以作为“信号信号”，将土壤中的有益微生物聚集到花生根部，提高氮、磷等有效养分的吸收率，从而进一步提高花生果实的饱满度和产量。
“这项研究告诉我们，从植物根部释放的化学物质可能是不同植物之间‘交流’的关键。”孙波说。
事实上，除了释放化学物质，研究人员还发现植物可以通过包括电信号和声音信号在内的物理信号进行交流。
西澳大利亚大学的生物学家莫尼卡·加利亚诺博士曾经做过一个实验。当罗勒种植在胡椒附近时，胡椒的生长会变得更好。即使两者被一层塑料布隔开，胡椒仍然可以保持这种变化。经过反复实验，研究人员认为这是纳米机械水平的声音信号在植物细胞中发挥作用。布里斯托尔大学的研究人员也证实了花朵能够发出微弱的电信号，这表明蜜蜂已经采集到了蜂蜜。
不同植物之间的交流甚至可以在第三方的帮助下进行，这位被科学家确认的“信使”就是众所周知的菟丝子。菟丝子是一种寄生植物，缠绕在植物的茎上，从与寄主接触的部位伸出穗状花序，伸入寄主体内并到达韧皮部。中国科学院昆明植物研究所的一项研究证实，它不仅看起来像一条“电话线”，而且还是不同主机之间的“通信通道”。当昆虫入侵宿主时，宿主可以产生抗虫信号并唤醒自己的防御机制。通过菟丝子的通道，抗虫信号可以传递给其他寄主植物，使这些植物警觉并开始增强其抗虫能力。
通过“密码”来决定是否战斗
除了“交流”，植物还可以通过感知“信息”来决定是否攻击“邻居”。
植物在什么情况下会向邻近的植物“开枪”？为了理解这个问题，中国农业大学资源与环境学院的孔垂华教授带领团队研究了植物根系7年，终于揭开了这个神秘的面纱。
他们在营养液中种植小麦，通过树脂收集液体中的各种化学物质，并逐一进行分析。通过这种方法追踪和分离小麦根系分泌物的活性，孔垂华的团队获得了四种已知的化合物，即茉莉酸、水杨酸、黑麦草内酯和木犀草素。同时，选取自然界中经常出现在小麦附近的枇杷、燕麦和鼠尾藻等100种伴生植物，分别对它们的根、根分泌物和根际土壤进行分析。通过研究发现，这些植物的根、根分泌物和根际土壤中含有小麦根分泌物中的前三种物质，特别是黑麦草内酯和茉莉酸，在较低浓度下能极大地诱导小麦根化感物质DIMBOA浓度的增加。在小麦抗菌、抗虫和防除杂草方面发挥着重要作用。
换句话说，黑麦草内酯和茉莉酸可被视为小麦识别其伴生植物的“信号”。通过感知这些化学物质的浓度，小麦可以判断彼此的存在。如果周围的伴生植物达到一定的密度，并开始威胁小麦的水分和养分吸收，小麦将开始分泌大量的双歧杆菌抑制其生长，就像拿起武器发动战争。
后来，孔垂华和研究小组通过对水稻的研究进一步证实，相关水稻的根系会尽量小心地避开对方，以最大限度地减少竞争，无论是否存在与稗草的种间竞争，水稻与“亲戚”之间都会存在这种“关心”。另一方面，如果不相关的水稻种植在一起，结果将是相反的。它们的根会更深，更有活力，更具侵略性，试图挤压彼此的生存空间。此外，研究人员还发现，在根系分泌物抑制剂的作用下，或者在完全阻断根系物质的交换后，这种亲属识别现象将会消失。
“这与人或动物的家庭关系非常一致。亲戚们大多互相照顾，而外国人则在站岗和警戒。”孔垂华用确凿的证据表明，植物也具有亲属关系的概念和相应的识别能力，在国内相互协调，在国外拓展自己的领地。
理解植物语言促进农业生产
这并不是因为科学家们太“八卦”而无法破译植物语言，也无法发现植物之间的关系。促进生产是科学研究的最终意义。
孙波说:“如果我们了解这些‘对话’是如何进行的，我们将有机会解开更多植物的‘生长密码’，帮助人类更科学有效地种植作物。”
以禾本科植物为例，它们释放的次生代谢产物，如DIMBOA，不仅会抑制竞争对手的生长，还会降低其果实产量。此外，如果生存所需的资源有限，一些植物甚至可能释放毒素杀死一些相同的物种，以维持家庭的生态平衡。因此，科学家得出结论，监测植物的“化学对话”可以有效地帮助维持次生代谢产物的生产和作物产量之间的平衡。
孔垂华还认为，解开植物交流的密码，不仅对植物生态学的研究具有重要的理论价值，而且对农作物的种植和环境保护也有很大的帮助。例如，植物的特性可以用来种植适合组合的邻近植物，从而增加作物的产量或减少除草剂的使用。
现在一些科学家已经开始实践这一点。德国波恩大学的研究人员在测量了植物发出的声音信号后，为当地农场配备了合适的“窃听”设备。通过这些信号，农民可以识别作物是否有病虫害。
科学家还成功开发了生物杀虫剂，通过使用植物释放给“敌人”的化学物质，可以有效抑制疾病。以烟草花叶病毒为例，该病毒能感染500多种植物。中国科学院昆明植物研究所的研究人员发现，云南的一种野生植物在遇到携带病毒的植物时会分泌大量的次生代谢产物，能够有效抵御病毒的攻击。他们成功地开发了一种新型生物杀虫剂，该杀虫剂是基于从植物蓝蓝提取物中分离出的活性成分，不仅能有效地防止烟草花叶病毒的感染，还能最大限度地保护生态环境。
