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首度發現!昆蟲竟從植物「偷基」以反破植物防禦

Carol
・2021/04/27 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 592 ・九年級

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

植物與昆蟲有著緊密的關係,有時兩者是相互依賴、雙方獲利的生命共同體,有時彼此卻是互相競爭、視為敵軍的掠食關係。為了在這場生存遊戲中活下來,刺探敵情、升級軍備當然少不了。不過刺探軍情、升級軍備不是短時間內可完成, 需要漫長的時間演化。

植物的防禦機制

植物與昆蟲間「共演化 (co-evolution) 」的現象,已有數百萬年,兩者在共同演化的過程會互相影響演化的方向及過程。不管在分子生物學、形態學、生物化學上,植物皆已發展出各種防禦機制來應變昆蟲的攻擊。例如:葉片形狀會影響昆蟲的產卵的選擇。在兩片葉片營養價值相同情況時,捲葉象鼻蟲 (leaf-rolling weevil, Apoderus praecellens) 相對較不偏好在有隆起的葉片的產卵及捲葉[1]。從分子學的層面上,植物會藉由激素 (phytohormones)、轉錄因子 (transcription factors) 等訊息傳遞路徑,及防禦蛋白質 (defense proteins)、物理屏障 (physical barriers) 來抵禦食草性昆蟲[2]。這些防禦反應還可因發生的時間點、範圍及位置而有所不同,可直接或是間接抑制草食性昆蟲的能力[3]。其中,就屬有毒性的次級代謝物 (toxic secondary metabolites) 是植物最廣泛且有效的防禦武器。

植物與昆蟲間有著緊密的關係,有時是相互依賴的關係,有時彼此卻是互相競爭、視為敵軍的掠食關係。圖/Giphy

最有效且最大量的防禦武器——次級代謝物「酚苷」

植物所產生的次級代謝物中,數量最多的就屬酚苷 (phenolic glycosides),這種化學分子可顯著地影響昆蟲的生長及發育,甚至是影響昆蟲的行為[4]。在植物體中,丙二酰化反應 (malonylation) 是修飾酚苷的重要步驟,這個反應是藉由 PMAT (Phenolic glucoside malonyltransferase) 酵素的催化來將丙二酰基 (malonyl group) 轉移至酚苷,藉此代謝毒素 (detoxification)[5]

農作物的毀滅者——害蟲大軍粉蝨

甘薯粉蝨 (sweet potato whitefly, Bemisia tabaci (Gennadius)) 是個具有強大毀滅性的農作物害蟲,破壞範圍遍及全球,害蟲粉蝨會嚴重地減少農作物的產量,並會咬傷植物韌皮部、傳遞病毒、分泌黏液 (honeydew)。粉蝨會造成大量農作物損傷的原因有二:第一,因為粉蝨是超過百種黴菌、真菌等病原菌的溫床,這些病原菌會透過粉蝨感染植物。第二個原因則是粉蝨的多食性 (polyphagous),目前已知的粉蝨宿主植物 (host plant) 種數至少達 600 種以上,並且其中有很高比例的植物體內都含有酚苷,這顯示了粉蝨體內可能自有一套解決酚苷毒性的妙招,以防止植物的次級代謝物毒死自己。

為什麼粉蝨不怕次級代謝物酚苷的毒性呢?

害蟲粉蝨的存活秘訣,正巧就是針對次級代謝物中丙二酰化反應,藉由產生可以代謝酚苷的毒素的蛋白質,來防止攝取過量的毒素。在粉蝨蟲的體內,含有 BtPMaT1 基因,這個基因會參與在酚苷毒性代謝的作用,來藉此中和植物產生的毒性次級代謝物。從序列比對的結果發現,與 BtPMaT1 基因最相近的同源基因 (homologs) 竟然是在植物中,並且在節肢動物中沒有發現其他的同源基因。顯示粉蝨蟲中的 BtPMaT1 基因來源可能為植物。

為了進一步地瞭解 BtPMaT1 基因在粉蝨中的功能,研究團隊使用了 RNAi (核糖核酸干擾,RNA interference) 的方式,來靜默 (silence) 粉蝨蟲中 BtPMaT1 基因的表現。藉由將特定的雙股 RNA 片段 (dsRNA) 餵食給粉蝨成蟲,使這段 dsRNA 進入粉蝨體內,與 BtPMaT1 基因結合,使其不能順利作用,進而靜默粉蝨中該基因表現。實驗結果顯示,當粉蝨中 BtPMaT1 基因被靜默時,粉蝨成蟲對於酚苷毒素的抵抗力會降低許多,進而提高粉蝨的致死率。

這項研究結果顯示,BtPMaT1 基因在粉蝨中和酚苷毒性的過程中,扮演著重要的角色。這代表了生物學家可以利用一種新方法來處理害蟲粉蝨,且這項方法具有針對粉蝨的專一性,可以完全驅離粉蝨,但不影響其他具有經濟效益的昆蟲。

植物跟昆蟲間的戰役,battle!

圖/Giphy

要驗證一個基因從兩個物種間平行轉移是相對困難的。因此研究團隊藉由分析植物中與粉蝨 BtPMaT1 相似的基因序列,來了解粉蝨 BtPMaT1 與植物基因有親屬關係 (kin)。除此之外,從其他的親緣分析 (phylogenetic analysis) 的結果,可發現粉蝨的 BtPMaT1 蛋白與植物中 BAHD acyltransferases 群聚 (cluster) 在一起[8],而從 Independent genomic analyses 分析結果,則發現 BtPMaT1 這個從植物轉移來的基因已經完全融入粉蝨本身的基因,再加上 BtPMaT1 基因是在粉蝨成蟲 (adult) 時有較高的表現量,而在卵 (egg) 的階段並不太表現,因此可確認粉蝨蟲中含有 BtPMaT1 基因並不是因為基因污染 (gene contamination) 。依目前的研究結果推論,BtPMaT1 已從植物中平行轉移至粉蝨。

基因在不同物種間流轉早有前例呢

數百萬年以來,植物及昆蟲就已開始從微生物中竊取基因,以及藉由微生物們獲取基因,為的就是後續發展防禦或進攻策略。例如:咖啡果小蠹 (Hypothenemus hampei) 就藉由掠奪微生物的基因,來消化難以分解的細胞壁,藉此攝取更多的養分[6]。小麥也藉由偷取真菌的基因來防治小麥赤黴菌[7]。真菌和微生物會互相擷取基因在早先已被發現,但植物與昆蟲間會互相竊取基因的例子,粉蝨則為首例。從植物平行轉移至粉蝨的 BtPMaT1 基因,其可轉譯出酚苷丙二酰化酵素 (phenolic glucoside malonyl-transferase) ,催化酚苷代謝。使粉蝨可以在體內進行酚苷丙二酰化,藉此中和植物的次級代謝物酚苷(圖一)[8]

粉蝨從植物上獲取 BtPMaT1 基因,並藉由生成 BtPMaT1 來中和植物酚苷 (Phenolic glucosides)。圖/cell

粉蝨是如何竊取植物的基因的呢?

目前仍是未知。生物學家根據現有證據推測,病毒可能可以作為中繼站來運送基因,藉此將植物基因搭載到粉蝨體內。植物與昆蟲間的軍備戰,是隨時在進行的。粉蝨藉由劫取植物代謝毒素的基因來抵擋植物的防禦機制是一場精彩的例證。為了生存,競爭最大利益,植物跟昆蟲今日可能也正在共同演化出更適合當今環境的生存妙招。

參考資料

  1. Higuchi, Y., & Kawakita, A. (2019). Leaf shape deters plant processing by an herbivorous weevil. Nature plants, 5(9), 959-964.
  2. Erb, M., & Reymond, P. (2019). Molecular interactions between plants and insect herbivores. Annual Review of Plant Biology, 70, 527-557. [3] Mithöfer, A., & Boland, W. (2012). Plant defense against herbivores: chemical aspects. Annual review of plant biology, 63, 431-450.
  3. Boeckler, G. A., Gershenzon, J., & Unsicker, S. B. (2011). Phenolic glycosides of the Salicaceae and their role as anti-herbivore defenses. Phytochemistry, 72(13), 1497-1509. [5] Taguchi, G., Ubukata, T., Nozue, H., Kobayashi, Y., Takahi, M., Yamamoto, H., & Hayashida, N. (2010). Malonylation is a key reaction in the metabolism of xenobiotic phenolic glucosides in Arabidopsis and tobacco. The Plant Journal, 63(6), 1031-1041.
  4. Acuña, R., Padilla, B. E., Flórez-Ramos, C. P., Rubio, J. D., Herrera, J. C., Benavides, P., … & Rose, J. K. (2012). Adaptive horizontal transfer of a bacterial gene to an invasive insect pest of coffee. Proceedings of the national academy of sciences, 109(11), 4197-4202.
  5. Wang, H., Sun, S., Ge, W., Zhao, L., Hou, B., Wang, K., … & Kong, L. (2020). Horizontal gene transfer of Fhb7 from fungus underlies Fusarium head blight resistance in wheat. Science, 368(6493). 
  6. Xia, J., Guo, Z., Yang, Z., Han, H., Wang, S., Xu, H., … & Zhang, Y. (2021). Whitefly hijacks a plant detoxification gene that neutralizes plant toxins. Cell.
  7. nature-First known gene transfer from plant to insect identified
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Carol
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Carol|生科系畢業,喜歡植物,喜歡小丑魚。

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寵物過敏原有很多種,避免飲食過敏困擾,可選擇單一/特殊肉種寵物飼料
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/06/06 ・2173字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 新萃 Nutri Source 委託,泛科學企劃執行。

你有發現家裡的狗狗經常舔自己四肢,或是身上出現不明紅疹?當心這可能是過敏反應。寵物和人類一樣,也會有過敏反應,過敏可依照「來源」分為三種:吸入性過敏、接觸性過敏和食物性過敏。

寵物的過敏源有哪些?

不管是哪一種過敏反應,在人的身上都比較容易發現和排除。但狗狗的過敏卻很難處理,如果是接觸性或吸入性過敏,即使你把家裡打掃得很乾淨,還是無法排除帶狗出去散步時可能接觸到的環境過敏原。因此,對飼主來說,最容易控制的是食物性過敏。

食物性過敏是怎麼發生的呢?其實,「食物過敏」這個詞並不太準確。正確的臨床醫學用詞是「食物不良反應」(Adverse Food Reaction, 簡稱AFR)(Jackson, H. , 2009),指的是吃下食物後身體產生各種不良反應。並進一步分為食物過敏(Food Allergy)和食物不耐受(Food Intolerances)兩種。

如果你看過動漫作品《工作細胞》,你就會知道過敏其實只是免疫系統對特定成分產生的過度反應,因此全名為「過分敏感」;而食物不耐受則並非免疫性反應,而是消化系統無法代謝或對該生物體有毒,例如狗不能吃洋蔥或巧克力,否則會致死等等。

由於寵物沒有選擇權,只能吃飼主提供的食物,如果飼料中恰好有會造成牠 AFR 的成分,就可能產生各種症狀。除了腸胃發炎和拉肚子外,最明顯的外在症狀就是皮膚問題,包括搔癢、脫毛和紅疹等。後者容易被誤判為皮膚性疾病,讓許多飼主狂跑獸醫院的同時,獸醫也難以對症下藥。

雖然曾有研究透過讓醫師用血液或唾液是否檢測出 IgE 抗體來判斷狗是否過敏(Ermel, R et al.,1997),但最新的研究卻發現,無論使用無論血清的 IgE 抗原或是唾液裡的 IgM 或 IgA 抗原都無法有效檢測出狗狗的過敏來源(Udraite Vovk Let al., 2019 & Lam ATH et al., 2019),甚至會造成偽陽性誤判。因此,目前學界公認唯一能識別食物過敏原的方法就是「食物排除法」(Food Elimination Method)。

以食物排除法,找出毛孩的食物過敏原!

食物排除法的原理相當簡單粗暴,類似我們過去在學校做的實驗一樣,抓出「控制組與對照組」。首先,將狗狗的食物換成牠沒吃過、單一來源且易消化的高蛋白質或水解蛋白質;同時嚴格限制牠對其他食物接觸,包括其他人餵食或路上亂吃等可能性都要注意,此為「對照組」,如此持續 8~12 週,觀察皮膚是否有改善。如果確實有改善,那就證明了確實是 AFR 而非皮膚病。

下一步我們可以進行「食物挑戰」,在每餐食物中逐一嘗試可能的過敏原(例如常見的牛肉、雞蛋等),有如「控制組」,等到症狀又出現,就可以確認哪種食物成分是過敏原,未來就可以在飼料中排除,讓狗狗健康快樂地成長。

這個方法需要飼主的大力配合和耐心紀錄,不僅要在漫長的試驗期,更需要在控制期一一排除所有不可能之後,才能找到答案。而其中最困難的部分,也是實驗的基礎可能是第一步:「提供狗狗牠從未吃過,且肉品單一的蛋白質」,這點對多數飼主來說幾乎是不可能的任務,因為大部分的寵物飼料成分都很複雜。不要說狗狗了,搞不好你連自己沒吃過什麼恐怕都不知道。

飼料成分多而雜,可選單一肉種飼料降低過敏。

那該怎麼進行食物排除法呢?別擔心,沒有找不到的肉品,只有勇敢的狗狗。市面上已經有了針對過敏狗狗的低敏飼料,新萃推出了一系列低敏肉,包含單一肉種的袋鼠肉、鹿肉以及野豬等相比牛豬羊等較不容易取得的肉類,是進行食物排除法第一步測試的首選。

此外,新萃牌無論哪種飼料都有美國專利 Good 4 Life® 奧特奇專利保健元素,能促進飼料中的營養都被狗狗完整吸收。不僅過敏的狗狗能吃,有消化不良症的狗狗也適用。

新萃商品選擇的是單一/特殊肉種的成分,低敏感肉品讓寵物吃了更安心。

參考資料

  1. Thus for the purpose of this discussion, although the term food allergy is used throughout, it should be recognized that this term is a presumptive clinical diagnosis and adverse food reaction is a more accurate term for these canine cases. – Consensus
  2. Jackson, H. (2009). Food allergy in dogs – clinical signs and diagnosis.. Companion Animal Practice.
  3. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease – PubMed (nih.gov)
  4. Lam ATH, Johnson LN, Heinze CR. Assessment of the clinical accuracy of serum and saliva assays for identification of adverse food reaction in dogs without clinical signs of disease. J Am Vet Med Assoc. 2019 Oct 1;255(7):812-816. doi: 10.2460/javma.255.7.812. PMID: 31517577.
  5. Direct mucosal challenge with food extracts confirmed the clinical and immunologic evidence of food allergy in these immunized dogs and suggests the usefulness of the atopic dog as a model for food allergy. – Consensus
  6. Ermel, R., Kock, M., Griffey, S., Reinhart, G., & Frick, O. (1997). The atopic dog: a model for food allergy.. Laboratory animal science.
  7. https://www.moreson.com.tw/moreson/blog-detail/furkid-knowledge/pet-knowledge/dog-food-allergen-TOP10/
  8. 狗狗因為食物過敏而搔癢不舒服,為什麼做「過敏原檢測」沒什麼用?
  9. 【獸醫診間小教室】狗狗皮膚搔癢難改善?小心食物過敏! – 汪喵星球 (dogcatstar.com)
  10. 寵物知識+/毛孩對什麼食物過敏?獸醫:驗血完全不準!診斷法只有一個 | 動物星球 | 生活 | 聯合新聞網 (udn.com)
  11. Is there a gold-standard test for adverse food reactions? – Veterinary Practice News
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左撇子是遺傳嗎?基因對慣用手扮演的角色——《左撇子的隱形優勢》
如何出版
・2023/05/08 ・928字 ・閱讀時間約 1 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

從日本的人口總數來看,左撇子的比例大約有 10 %。

那麼,左撇子和右撇子是如何決定的呢?

右撇子有演化上的原因嗎?

關於決定慣用手的因素,有好幾種說法。

首先是人類的心臟偏左側,所以需要在保護自己要害的同時用右手作戰,所以右撇子才會越來越多。另一個是環境因素,因為早在石器時代就已經有很多右撇子,才做了很多右手使用的工具。還有個說法是人類為了運用更複雜的工具來打獵,開始需要透過語言溝通交流,於是屬於語言腦的左腦較為發達的人,才會經常運用可以控制左腦動向的右手。

基因的角色

為何在人類進化的過程中右撇子越來越多,目前還沒有找出確切的原因。

不過,我認為決定右撇子和左撇子的主因,多半是取決於基因的影響。

根據麥克麥納斯.I.C 和 布萊登.M.P 在 1992 年的統計結果,雙親都是右撇子的話,孩子是左撇子的機率只有 9.5 %。右撇子配左撇子的父母,則是有 19.5 % 的機率生出左撇子;而父母都是左撇子的話,孩子有 26.1 %的機率是左撇子。

圖/《左撇子的隱形優勢》

實際上我的家人也是,我的兒子是左撇子,妹妹的兒子也是左撇子,感覺得出來有左撇子的家庭比較容易生出左撇子的孩子。

但是,現在尚未發現可以決定慣用手的基因。

不過,目前已經慢慢證實左撇子擁有特定的基因群組了

應該有不少人在孩提時代是左撇子,卻被迫矯正成右撇子吧。我原本也是左撇子,曾有一段時期很討厭自己無法跟別人一樣任意活動右手,所以才自己學會使用右手。

總而言之,現階段已經可以得知,決定慣用手的因素除了遺傳以外,還有出生後的環境影響。

——本文摘自《左撇子的隱形優勢:看過上萬人腦部影像的名醫教你將天賦才華發揮到120%的關鍵》,2022 年 3 月,如何出版,未經同意請勿轉載。

如何出版
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植物口渴就喊:「啵、啵、啵~」
胡中行_96
・2023/04/06 ・2954字 ・閱讀時間約 6 分鐘

久旱不雨,植物悲鳴,[1, 2]類似教育部《臺灣閩南語常用詞辭典》所謂「因飢餓而吵鬧」的「哭枵」(khàu-iau)。[3]別問為何沒聽過,也不怪天地寡情,人類無義,從來漠不關心。植物叫那種超音波,傳至咱們耳裡就只剩寧靜。幸好靠著以色列科學家幫忙,轉換到常人的聽覺範圍,並分享於 2023 年 3 月底的《細胞》(Cell)期刊,才廣為周知。[1]

轉換到人類聽力範圍的番茄「叫聲」。音/參考資料 1,Audio S1(CC BY 4.0)

傾聽植物的聲音

面臨乾旱或草食動物的威脅,植物會做出多種反應,例如:改變外貌,或是以揮發性有機化合物影響鄰居等。[1]過去的文獻指出,缺水引發空蝕現象(cavitation),使植物負責輸送水份的木質部,因氣泡形成、擴張和破裂而震動。[1, 4]現在科學家想知道,這是否也會產生在特定距離內,能被其他物種聽見的聲音。[1]

受試的對象是番茄菸草,分別拆成乾旱、修剪和對照 3 組。對照組又有常態生長的一般對照、有土卻無植物的盆器,以及每株植物實驗前的自體對照 3 種。實驗大致有幾個階段:首先,在隔音箱裡,距離每個受試對象 10 公分處,各立 2 支麥克風收音。將聲音的紀錄分類後,拿去進行機器學習。接著移駕溫室,讓訓練好的模型,分辨雜音和不同情況下植物的聲音。再來,觀察乾旱程度與植物發聲的關係。最後,也測試其他的植物和狀態。[1]

麥克風對著乾旱、修剪和對照組的植物收音。圖/參考資料 1,Graphical Abstract局部(CC BY 4.0)

植物錄音與機器學習

隔音箱裡常態生長的植物,每小時平均發聲少於一次;而沒植物的盆器當然完全無聲。相對地,遭受乾旱或修剪壓力的實驗組植物,反應則十分劇烈:[1]

 平均值(單位)番茄菸草
乾旱發聲頻率(次/小時)35.4 ± 6.111.0 ± 1.4
 音量(聲壓分貝;dBSPL)61.6 ± 0.165.6 ± 0.4
 聲波頻率(千赫茲;kHz)49.6 ± 0.454.8 ± 1.1
修剪發聲頻率(次/小時)25.2 ± 3.215.2 ± 2.6
 音量(聲壓分貝;dBSPL)65.6 ± 0.263.3 ± 0.2
 聲波頻率(千赫茲;kHz)57.3 ± 0.757.8 ± 0.7

隔音箱中實驗組的錄音,被依照植物品種以及所受的待遇,歸納為 4 個組別,各組別再彼此配對比較,例如:乾旱的番茄對修剪的番茄等。以此資料訓練出來的機器學習模型,判別配對中各組別的準確率為 70%。第二階段在溫室中進行,自然較隔音箱嘈雜。科學家拿空蕩溫室的環境錄音,來教模型分辨並過濾雜訊。訓練後,令其區別乾旱與對照組番茄的聲音,結果 84% 正確。[1]既然能聽得出基本的差別,下一步就是了解水量對番茄發聲的影響。

體積含水量

為了操縱體積含水量(volumetric water content,縮寫VWC),即水份與泥土體積的比值或百分比,[1, 5]科學家狠下心,連續幾天都不給溫室裡的番茄植栽喝水。一邊觀察 VWC 的變化;一邊錄下它們的聲音。起先水份充足,番茄不太吵鬧;4、5 天下來,發聲的次數逐漸增加至高峰;然後應該是快渴死了,有氣無力,所以次數又開始減少。此外,番茄通常都在早上 8 點(圖表較像 7 點)到中午 12 點,以及下午 4 點至晚上 7 點,這兩個時段出聲。[1]科學家覺得這般作息,可能與規律的氣孔導度(stomatal conductance),也就是跟光合作用的換氣以及蒸散作用的水份蒸發,兩個透過氣孔進行的動作有關。[1, 6]

大部份的聲音都是在 VWC < 0.05 時出現;當 VWC > 0.1,水份還足夠,就幾乎無聲。科學家將比較的條件進一步分成 VWC < 0.01 與 VWC > 0.05、VWC < 0.05 跟 VWC > 0.05,以及 VWC < 0.01、VWC > 0.05 和淨空溫室的聲音。機器學習模型分辨起來,都有七、八成的準確率。[1]

縱軸為每日發聲次數;橫軸為缺乏灌溉的天數。圖/參考資料 1,Figure 3A(CC BY 4.0)
乾旱狀態下,番茄發聲的時段。縱軸為每小時發聲次數;橫軸為 24 小時制的時間。圖/參考資料 1,Figure 3B(CC BY 4.0)

植物發聲的原理

實驗觀察所得,都將植物發聲的機制,指向木質部導管中氣體的運動,也就是科學家先前預期的空蝕現象[1]下面為支持這項推論的理由:

  1. 木質部導管的口徑,與植物被錄到的聲波頻率相關:寬的低;而窄的高。[1]
  2. 乾旱與修剪所造成的聲音不同:在木質部導管中,前者氣泡形成緩慢,發聲時數較長;而後者則相當迅速,時數較短。[1]
  3. 聲音是由植物的莖,向四面八方傳播。[1]
  4. 空蝕現象造成的震動,跟記錄到的超音波,部份頻率重疊;而沒有重疊的,其實已經超出其他物種的聽力以及麥克風收音的範圍。[1]
葡萄、菸草和番茄木質部導管的水平橫截面。圖/參考資料 1,Figure S4B(CC BY 4.0)
葡萄(綠色)、菸草(灰色)和番茄(橙色)的差異:縱軸為聲波頻率;橫軸是木質部導管的平均口徑。圖/參考資料 1,Figure S4A(CC BY 4.0)

問誰未發聲

觀察完番茄和菸草之後,科學家不禁好奇,別的植物是否也會為自己的處境發聲?還是它們都默默受苦,無聲地承擔?研究團隊拿小麥玉米卡本內蘇維濃葡萄(Cabernet Sauvignon grapevine)、奇隆丸仙人掌(Mammillaria spinosissima)與寶蓋草(henbit)來測試,發現它們果然有聲音。不過,像杏仁樹之類的木本植物,還有木質化的葡萄藤就沒有了。另外,科學家又監聽感染菸草嵌紋病毒(tobacco mosaic virus)的番茄,並錄到它們的病中呻吟。[1]

你敢有聽著咱的歌

之前有研究指出,海邊月見草(Oenothera drummondii)暴露於蜜蜂的聲音時,會產出較甜的花蜜。[2]若將角色對調過來:植物在乾旱、修剪或感染等壓力下釋出的超音波,頻率約在 20 至 100 kHz 之間,理論上 3 到 5 公尺內的某些哺乳動物或昆蟲,例如:蝙蝠、老鼠和飛蛾,應該聽得到。[1, 2]以色列科學家認為幼蟲會寄住在番茄或菸草上的飛蛾,或許能辨識植物的聲波,並做出某些反應。同理,人類可以用機器學習模型,分辨農作物的聲音,再給予相應的照顧。如此不僅節省水源,精準培育,還能預防氣候變遷所導致的糧食危機。[1]

  

備註

本文最後兩個子標題,借用音樂劇《Les Misérables》歌曲〈Do You Hear the People Sing?〉的粵語和臺語版曲名。[7]

參考資料

  1. Khait I, Lewin-Epstein O, Sharon R. (2023) ‘Sounds emitted by plants under stress are airborne and informative’. Cell, 106(7): 1328-1336.
  2. Marris E. (30 MAR 2023) ‘Stressed plants ‘cry’ — and some animals can probably hear them’. Nature.
  3. 教育部「哭枵」臺灣閩南語常用詞辭典(Accessed on 01 APR 2023)
  4. McElrone A J, Choat B, Gambetta GA, et al. (2013) ‘Water Uptake and Transport in Vascular Plants’. Nature Education Knowledge, 4(5):6.
  5. Datta S, Taghvaeian S, Stivers J. (AUG 2018) ‘Understanding Soil Water Content and Thresholds for Irrigation Management’. OSU Extension of Oklahoma State University.
  6. Murray M, Soh WK, Yiotis C, et al. (2020) ‘Consistent Relationship between Field-Measured Stomatal Conductance and Theoretical Maximum Stomatal Conductance in C3 Woody Angiosperms in Four Major Biomes’. International Journal of Plant Sciences, 181, 1.
  7. FireRock Music.(16 JUN 2019)「【問誰未發聲】歌詞 Mix全民超長版 粵+國+台+英 口琴+小童+學生+市民 Do you hear the people sing?」YouTube.
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。