今天小編分享的科學經驗：震驚！植物受傷時，竟然也會“慘叫”，“嗓門”比人還高？，歡迎閱讀。
我們整理檔案，手上被 A4 紙劃了一個口子；不慎摔一跤，膝蓋被地面磕出傷口……沒關系，只要消消毒，沒幾天就結痂、愈合了。而很多動物受點小傷，會舔舔傷口，曬曬太陽，過不了幾天又生龍活虎。
動物可以如此，那大家有沒有想過，植物受傷又該怎麼辦呢？
面對傷害，植物先天有劣勢
畢竟大多數植物扎根在土壤中固定生長，無法像動物那樣主動逃避危險，只能通過生長位置和形态特征被動應對外界的威脅，與靈活性強的動物相比，植物只能 " 被動應對 "。
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比如面對日趨嚴重的狂風暴雨等極端氣候、各種新型病害侵襲、噬咬類草食性昆蟲和動物等機械損傷，這些都可以給植物造成嚴重傷害。當植物受傷時，裸露的傷口會成為外界病原菌和害蟲入侵的門戶，同時造成水分和養分的流失，導致植株長勢衰弱，生長和發育也因此受到影響，嚴重時甚至可能死亡。因此，植物把傷口晾着不管，絕不是什麼好主意。
但是，絕大多數植物自己又不能動，更沒法像人和動物那樣對傷口做哪怕最簡單的處理，于是，迫于環境的壓力，植物演化出了一套獨特且高效的傷口修復機制，盡管它們無法移動，但依靠自身的結構和生化反應，植物也能迅速修復傷口，阻止外界威脅入侵。那麼植物是怎麼 " 知道 " 自己受傷，又該如何療傷呢？接下來咱們就聊聊。
植物受傷會痛嗎？
說到受傷，我們的第一反應是 " 痛 "，很多動物也是如此，但植物作為一種擁有纖維素細胞壁的多細胞真核生物，它與動物在基本構造上具有天壤之别。植物并不像動物那般擁有專門的神經系統，遇到傷害時也不會出現明顯的應激反應，比如尖叫、躲閃和攻擊等行為。
因此，許多人可能會覺得既然植物沒有神經系統，想必受傷也毫無知覺，其實這種說法是不全面的。因為植物雖然不會像人或很多動物那樣 " 疼痛 "，但它們仍然能 " 知道 " 自己哪兒受了傷，并采取應對措施。
原來，植物可以通過一系列復雜的生物化學機制感知外界的刺激。當受到傷害時，植物會采取巧妙的應對措施，如通過電信号、化學信号以及激素的調控，在分子層面上迅速做出反應，啟動自身的防御和修復機制。
比如很多植物葉片被人為采摘或者動物啃食而受傷時，受損部分會釋放谷氨酸，這種物質會讓植物受傷處產生鈣信号，并在短時間内傳遞到植株全身。随後植株便在體内開啟防御機制，提醒植株的其他部位有危險降臨，要做出防衛。而它們的防衛手段通常會有釋放防御激素，如會釋放一些吸引寄生蜂的臭味激素，這些寄生蜂會吃掉攻擊植物的昆蟲，或者觸發釋放味道難聞的化學物質，使得昆蟲對它們失去胃口，以此來保護自己。
拟南芥對傷害的反應，白色箭頭處為受傷處，閃光則表示鈣信号的傳遞
圖片來自參考文獻
此外，植物受到傷害時，也能發出人類聽不到的聲音。有科學家做過大量實驗，把番茄擠榨和煙草莖切斷後，這些植物其實能夠發出的超聲波。據統計當番茄被擠榨的時候，在 1 小時内發出了 25 種超聲波，煙草莖被切斷後則發出了 15 種超聲波，而沒有被切割和擠榨的植物，只是偶爾發出聲音，平均每小時測不到一次，可見植物對傷害還是有反應的，只是我們平時很難感知到。
所以說，植物沒有神經系統，它們恐怕不能像我們一樣感覺到 " 疼痛 "，但它們也擁有復雜而獨特的感知與反應機制，會以我們尚未完全理解的方式感知到自己受的傷害并做出反應。
植物傷口如何愈合？
那麼問題來了，就算植物能 " 感覺 " 到哪裡受傷，它們也不能像動物一樣迅速采取舔舐、自我包扎和利用周圍環境等行動來修復傷口，那植物該怎麼 " 療傷 " 呢？
事實上，植物雖然沒有像動物那樣有專門的愈傷組織進行愈合，但它們卻演化出了一套高效的修復機制，通過細胞再生、傷口封閉和分泌物質等方式快速應對損傷。正是這些獨特的生物學機制，使得植物能夠在受傷後迅速愈合，從而在環境壓力和外界威脅下繼續生存下去。
一旦受傷，植物的傷口處會立即分泌出樹脂、乳汁或其他化學分泌物，這些分泌物不僅能夠封閉傷口，防止水分流失，還能起到屏障作用，阻止病原體的進一步侵入。比如松樹受到傷害後，傷口處就會分泌出松脂，保護傷口。與此同時，受傷後的植物傷口處會快速激活茉莉酸信号，茉莉酸信号可在傷口處誘導木質素慢慢累積，加固受傷組織的細胞壁，同時封堵傷口，形成 " 結痂 "。
而傷口在 " 結痂 " 過程中，由于時間較長，快速激活的茉莉酸信号不能持續響應，此時植物還會產生脫落酸信号，以此接替茉莉酸信号，激活一種名為 RAP2.6 的關鍵蛋白，從而接力完成傷口處木質素持續合成和累積，确保植物傷口持續修復，直至 " 結痂 " 痊愈，繼續生長。
植物正是依靠着這些獨特的生理機制，在生長過程中遇到的各類傷害，也能夠迅速修復傷口，減少生理和病蟲危害，從而确保其正常地生長和繁殖，這種高效的自愈能力不得不讓我們贊嘆生物适應環境的奇妙之道。
植物 " 療傷 " 對人類有什麼意義？
看到這裡，我們已經知道了植物不僅可以感知到受傷，也還可以運用自身強大的療傷能力維持自己的生命。此時，也許會有人問：科學家在究植物傷口的愈合，對人類來說有什麼意義呢？
其實，植物受到傷害後，除了可以進行自我修復外，有的還能自我替換（再生出各種器官），這就是植物再生。人們很早就發現了植物再生現象，并将其運用到實際生產中，如組織培養、扦插和嫁接等，以此來快速繁殖和延續親本的優良性狀。如今科學家研究植物受傷的分子機制，将有助人類進一步了解植物再生，從而進一步改良再生方法，提升農業技術，從而加速植物繁殖和提升植物優良品質。
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除此之外，園藝修剪是園林苗木修整維護重要的一環，經過正确修剪的苗木将變得更加健康和美觀。然而，在修剪過程中自然不可避免地會對植物造成傷害。園藝工人在園藝修剪中，如果能科學合理地利用植物的傷口愈合機制，選擇最佳的修剪時間、工具和方式，将可以有效降低修剪帶來的病害感染風險，幫助植物快速恢復生長，提升觀賞植物的美觀性和經濟作物的產量。
因此，植物傷口的愈合不僅僅只是有利于植物本身，人類也能從中受益，研究植物的愈合機制，不僅能幫助我們更好地理解植物的生存策略，也為農業等諸多領網域帶來廣泛的應用價值，造福于人類。
參考文獻
[ 1 ] Masatsugu Toyota et al. ,Glutamate triggers long-distance, calcium-based plant defense signaling.Science361,1112-1115 ( 2018 ) .DOI:10.1126/science.aat7744
策劃制作
作者丨李庭 中國農業科學院農業基因組研究所
審核丨顧壘 中科院植物學博士 首都師範大學副教授
策劃丨丁崝
責編丨丁崝
審校丨徐來、林林
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