二、植物能嗅到什么
据说石块曾经自己转动,树木曾经开口说话。
——莎士比亚《麦克白》
植物会嗅。植物能散发气味吸引动物和人类,这是显而易见的,但是它们也能闻到自己的气味,以及邻近植物的气味。植物知道果实什么时候成熟,邻近的同类什么时候遭到了园丁剪刀的修剪,又在什么时候被贪婪的害虫大嚼。它们是闻到这一切的。有的植物甚至还能区分番茄和小麦的气味。与植物感受到的广谱视觉输入相比,植物能闻到的气味的范围是有限的,但是它们的嗅觉十分灵敏,为活着的植物体传达了巨量信息。
如果你在今天权威的词典中查阅“嗅觉”这个词,会看到它被定义为一种能力——“通过嗅神经受到的刺激而感知气味或芳香”的能力。嗅神经这个词很好理解,就是连接鼻子中的嗅觉感受器和脑的神经。在嗅觉过程中,刺激物是扩散在空气中的小分子。人类嗅觉涉及鼻子中能感知借空气传播的分子的细胞,以及能处理相关信息、使我们对各种气味做出反应的脑。举例来说,如果你在房间一侧打开一瓶香奈儿5号[1],那么你可以在房间另一侧闻到它的气味,因为有某些化学物质从香水中蒸发出来,扩散到了房间另一边。这些分子的浓度极低,但我们的鼻子里面分布着数以千计的受体,不同的受体能够对不同的化学物质产生专一的反应。只要一个分子接触到受体,就能让你感知到新的气味。
我们身体的嗅觉感知机制不同于感知光的机制。上一章已经说过,要看到一套完整的颜色谱,我们只需要有分别能感受红、绿、蓝和白光的4种光受体就行了。但是对嗅觉而言,我们需要有几百种不同的受体,每一种受体都专供感知一种独特的挥发性化学物质。
鼻子里的嗅觉受体与化学物质接触的方式,可以用锁钥系统来类比。每一种化学物质的分子都有其特殊形状,可以和某一种蛋白质受体相匹配,正如每一把钥匙都有其特殊结构,可以和某一把锁相匹配一样。一种特定的化学物质只能和一种对应的受体结合,一旦发生这样的结合,这些化学物质就会引发一连串的信号,最后引发脑中的神经放电,使我们知道嗅觉感受器受到了刺激。这就是一种特殊气味的产生过程。科学家已经记录了数百种单元性的气味物质,包括薄荷醇(薄荷气味的主要组分)和腐胺(形成了腐肉散发的腐臭气味)等。不过,我们闻到的各种特殊气味通常是几种化学物质混合后的结果。比如说,薄荷的气味有差不多一半是薄荷醇造成的,其余的一半则是由30多种其他化学物质形成的。正因为如此,我们可以用很多方式描述一种绝好的意大利面酱、一种深红色葡萄酒或是一个初生婴儿的气味。
那么植物又如何呢?词典中对“嗅觉”的定义压根就没有考虑植物。因为植物没有神经系统,在我们的传统理解中,植物被排除在能产生嗅觉的生物之外。要说植物有嗅觉,那显然也是一个不涉及鼻子的过程。但是我们不妨把嗅觉的定义略微改变一下,成为“通过刺激而感知气味或芳香的能力”。要知道,植物可绝不仅仅是粗知气味而已。那么它们都感知到了什么气味,气味又是如何影响植物行为的呢?
[1] 法国一款久负盛名的香水。——译者注