植物知道生命的答案.ppt

原名：What a Plant Knows: A Field Guide to the Senses 作者：Daniel Chamovitz （丹尼尔查莫维茨） 译者：刘夙,植物知道生命的答案,环节,分享书的主要内容 本书的媒体评价 交流读书心得,章节,一、植物能看到什么 二、植物能嗅到什么 三、植物能感受到什么 四、植物能听到什么 五、植物如何知道身在何处 六、植物能记住什么,植物会看,人类视觉 人类视网膜含有大约1.25亿个视锥细胞和600万个视杆细胞，相当于一部130兆像素的数码相机。 视杆细胞含有视紫红质，对光十分敏感，能让人在夜间和低光照条件下视物，但看不到颜色。 视锥细胞含有感知红、蓝和绿光的三种光视蛋白。 蓝光可被视紫红质和感蓝光视蛋白吸收；紫红光可被视紫红质、感蓝光视蛋白和感红光视蛋白吸收，不能被感绿光视蛋白吸收； 一旦视杆细胞或视锥细胞吸收了光，它就向大脑发送信号，大脑再把信号处理成单一连贯的画面。,植物的“视觉” 植物能看到的光谱的波长范围要比人类看到的宽广得多，这意味着植物比人拥有更多的光受体，但是植物看不到图像，因为植物没有神经系统，不能把光信号转化为图像。 植物都向光弯曲，对向光性起主要作用的光是蓝光。 植物能测量连续的黑暗时期的长度。植物有一种叫光敏色素的光受体。远红光能使光敏色素失活，红光使光敏色素活化。在自然界中，任何植物在白昼将尽时看到的最后一道光都是远红光，这意味着植物要“休息”了，早晨植物看到红光又醒过来。在半夜照亮任何一片叶子短短几分钟，就能改变植物的花期。 隐花色素：使外界的光信号和生物钟相协调。,植物会嗅,人类嗅觉 在权威字典中，嗅觉被定义为一种能力“通过嗅神经受到的刺激而感知气味或芳香”的能力。 我们有各种不同的嗅觉受体，每一种受体都专供感知一种独特的挥发性化学物质。嗅觉受体受到刺激，会引发一连串的信号，最后引发脑中的神经放电。 词典压根没考虑植物，因为植物没有嗅神经，要说植物有嗅觉，不妨把定义改一下，成为“通过刺激而感知气味或芳香的能力”。植物不仅能感知气味，还能对气味做出反应。,植物的“嗅觉” 植物能察觉空气中的挥发物，能把这一信号转化为生理反应，虽然它们没有神经，但这当然也能称之为嗅觉。植物的嗅觉还很灵敏。 水果能“嗅到”空气中的乙烯，然后就熟了。 菟丝子能“嗅到”番茄的气味进而向番茄生长，缠绕在番茄茎上吸取糖分。 树木可以彼此警告食叶昆虫即将到来，并非植物会说话，而是受害叶会释放与健康叶释放的不同的气体，健康叶“嗅到”这些挥发性气体就会做出反应，进行多种方式的防御。,植物会感受,植物的“触觉” 植物知道自己什么时候被触碰，能区分冷和热，知道什么时候它们的枝条在风中摇曳。 例子：捕蝇草、含羞草、苍耳。 植物能感到触碰，但不会感到疼痛，它们也不会做出主动反应。 植物细胞受到机械刺激，正如神经细胞受到机械刺激一样，能引发细胞内外离子条件的改变，从而引发电信号。这些信号可以在细胞间传递，并在包括钾、钙在内的离子通道、钙调蛋白和其他植物组分的协调活动中发挥作用。,植物很可能是聋子,尽管我们听说了大量有关音乐如何影响植物生长的逸闻趣事，但几乎没有什么可信的、可以作为定论的研究能明白无误地证实植物对声音的反应。 多数有关音乐和植物的研究，是由小学生和科学爱好者完成的，他们不会坚持在试验中设置对照组，而设置对照组是以科学方法为基础的实验室中不可或缺的手段。 人类和其他动物的听觉带来的演化优势在于，听觉是我们身体提醒我们注意潜在的危险状况的一种方式。通过声音，人类或动物可以快速交换信息并作出反应。植物是固着的生物，它们始终被绑定在不断变化的环境面前，声音信号对植物没有意义，它们无法逃跑、无从躲避，也不能随季节迁徙。,植物知道身在何处,人类位置感 我们之所以知道我们的空间位置，是因为我们有第六感。不过，和流行观念不同，第六感不是什么超感官知觉，而是本体觉。 本体觉使我们不用看也知道身体不同部位彼此间的相对位置。我们其他的感觉都是对外的，本体觉却为我们提供完全来自躯体内部状态的信息。本体觉能让我们感知到平衡，也让我们能够协调的运动。 内耳的半规管和前庭（内含耳石）让我们保持平衡，位于躯体深处的肌肉、韧带和肌腱中的本体觉感受器则像大脑报告肢体的位置，本体觉神经让我们身体的各个部位协调运动。,植物能分辨上下 植物的根有正向地形，茎有负向地性。根冠中央区域的细胞内含有平衡石，植物需要平衡石来感知重力，正如人类需要耳石来刺激平衡感受器。 跳舞的植物 达尔文发现，所有植物都在做重复性的螺旋状摇摆运动，他将这一运动命名为“回旋转头运动”。就目前所知，回旋转头运动是植物的内秉行为。 植物有平衡感 植株会同时被几个方向拉扯。以一个角度斜照植物的阳光让它向着光线生长，平衡石让它笔直生长植株任何部位的位置都是由受力情况决定的，所受合力同时告诉植物它在何处，以及要向何处生长。,植物能记住什么,人类记忆 托尔文提出人类记忆包含三个层次：最低层次是程序记忆，是对如何做出身体动作的非言语性记忆，它依赖于感知外部刺激的能力，如跳进池子里就想起如何游泳；第二个层次是语义记忆，是对概念的记忆，比如我们在学校里学习的大多数课程；第三个层次是情景记忆 ，这是对过去经历事件的记忆。 人类记忆实际上比托尔文描述的还要多，我们具有感官记忆、短时记忆、长时记忆、肌肉运动记忆和免疫记忆。 所有记忆都包含三个过程：形成记忆（编码信息）、保持记忆（储存信息）和提取记忆（重新获得信息）。,植物的“记忆” 本章中卷须的缠卷、捕蝇草的闭合和拟南芥记住环境胁迫的行为全部包括三个过程：形成事件记忆、把记忆保留一段时间、在一个较晚的时间点为了专门作出某种发育反应而提取记忆。明显植物会记忆。 植物科学家发现，不仅植物细胞会凭借电流来传递信息，植物本身也含有在人类和其他动物体内作为神经受体的蛋白质。这些受体能在细胞间的信号传导中发挥作用，其方式类似于人类神经元彼此之间的通讯方式。 根据托尔文的定义，植物的记忆属于程序记忆，也就是对如何行动的记忆。 植物有意识吗？植物有智力吗？这还有待科学家进一步研究。,媒体评价,“和我们一样，植物若想赢得生存斗争的胜利，就必须最大程度地利用它的周边环境。即使是一朵水仙花，也能察觉到你什么时候挡住了它的光；而杜鹃花会知道你什么时候在用枝剪暴力地对待邻近的同类。通过机敏而清晰的文笔，查莫维茨介绍了和人类感觉对应的植物感觉，以及植物的记忆和定向方式。当你意识到植物知道如此多的东西时，在咬食它们之前，也许你会先仔细考虑一下。” 汉娜霍尔姆斯（Hannah Holmes），怪癖和郊外旅行的作者 “就像查莫维茨那些揭示了植物界和动物界的联系的开创性研究一样，在植物知道生命的答案一书中，他的洞察已经超越植物世界的界限。这本书寓教于乐，充满了美妙的例子，强调了植物和动物共享的基因组遗产使它们能够对环境做出反应。看完植物知道生命的答案，你会以一种新眼光看待植物。” 格罗利亚M. 科鲁齐（Gloria M. Coruzzi），纽约大学基因组与系统生物学中心的卡罗尔与密尔顿佩特里教授,“植物知道生命的答案生动、雄辩又具有科学准确性，浅近易读。如果你对地球生命感到好奇，而且正在寻找一本能给人深刻印象的介绍数百年来由仔细的科学实验所揭示的植物生活的书，那么我把这本迷人的书推荐给你。” 斯蒂芬D. 霍珀（Stephen D. Hopper），英国皇家植物园邱园主任 “如果你曾经对植物做出选择的方式和原因感到惊奇，那么植物知道生命的答案为你提供了答案。查莫维茨是把植物学的科学语言翻译成外行语言的大师。” 迈克尔马利斯（Michael Malice），作家，哈维佩卡尔（Harvey Pekar）自我和傲慢一书的主题人物，狂热的多肉植物爱好者,“查莫维茨把智人读者直接带到了植物世界的鞋子里或许我应该说带到了根里让人设身处地地了解植物的境遇。看过这本书，你再不会视而不见地路过一棵植物，或是毫无感觉地摘取叶子了。植物的感官特性以及植物界和动物界共享的基因会让你大为惊奇，在你的脑海中拂之不去。” 伊丽莎白托瓦贝利（Elisabeth Tova Bailey），野蜗牛吃东西的声音的作者,一起交流吧！,个人心得 最开始对植物感兴趣是小学看到的一篇文章说植物能听歌，那时候就想，植物能听得到我说话吗？我能和植物聊天吗？曾经很天真地在公园用柳枝编织花圈，然后挂在一棵树上，当是送给树的礼物，并许愿希望树和我们一群小伙伴要永远开心。 原本以为植物会听到我说话，没想到植物最有可能是“聋子”。 植物知道生命的答案是一本很棒的书。刚开始看没几页就觉得这本书很不错，很想快点看完，也不舍得快点看完。从这本书，我知道了很多人类本身的知识，也更多的懂得了植物。,植物会看、会嗅、会感受、能定位、有记忆，其实我并不很惊奇，毕竟我从小时候就一直认为植物是很厉害的。但是那也是我的主观意念， 看完这本书，才知道植物没我想象中的那么厉害，但是又比我想象中的厉害多了，似乎有点矛盾，其实也不矛盾， 植物不会知道我是谁，不会知道我和它说了什么，但是植物能看到更多的光，嗅到更多的气味，很神奇很厉害，不是吗？ 植物和人类