1.6 五、植物能听到什么

五、植物能听到什么

寺钟已停撞/但我仍然能听到/声从花中来

——松尾芭蕉[1]

森林里回荡着各种声音。鸟儿鸣啭,蛙儿歌唱,蟋蟀动股,叶子在风中沙沙作响。这永不止息的交响乐包含了预示危险的声音,与交配仪式有关的声音,威胁性的声音,安抚性的声音。一只松鼠在枝条折断发出咔嚓声时跳到树上;一只鸟儿回答另一只的鸣叫。动物每时每刻都为了对声音做出反应而运动,而它们的运动又制造了新的声音,这些声音共同交织成一片循环往复的喧嚣。然而,即使森林在嘁嚓作响,植物却一直无动于衷,对周边的嘈杂毫无反应。是植物听不见森林的喧闹吗?还是说,其实是我们对它们的反应视而不见?

就我们前面已经讨论过的植物感觉而言,各种形式的严谨的科学研究已经清楚地揭示了它们存在的事实。然而,几乎没有什么可信的、能够作为定论的研究能够明白无误确证植物对声音的反应。考虑到我们已经听说了大量有关音乐如何影响植物生长的逸闻趣事,这个事实不免令人意外。我们在听说植物有嗅觉时,还要仔细琢磨一下,但植物能够听到声音的念头却丝毫不会让我们惊讶。很多人都听说过植物会在播放古典音乐(尽管也有人声称只有流行音乐能让植物动起来)的房间里欣欣向荣。然而,通常来说,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,他们不会坚持在实验中设置对照组,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。而且,当新闻标题在暗示植物具有听力时(比如《纽约时报》的这个标题:“研究发现吵闹的捕食者会让植物处于警备状态”),真正的研究实际上只不过是说植物能对昆虫的物理振动做出反应,而不是对声波做出反应。不过,也有少量研究报道认为我们很快就能听到大量有关植物听觉能力的消息。

在我们深入探究植物是不是真有听力之前,不妨先来更好地了解一下人类听觉。“听觉”的一般定义是“由耳朵之类器官察觉振动、感知声音的能力”。声音是在空气、水以至门扇、地表等固体中扩散的连续压力波。通过击打物体(比如敲鼓)或制造一个重复振动(比如拨动琴弦)就可以导致空气有节奏地压缩,从而形成这样的压力波。我们的内耳中有对触碰敏感的毛细胞,可以产生一种独特的机械感受,由此我们就感知到了空气压力波。这些毛细胞是特化的机械感觉神经细胞,从胞体延伸出毛状的细丝,叫作静纤毛,在被空气压力波(声音)击中时会弯曲。

耳朵中的毛细胞可以传达两种类型的信息:响度和音调。响度(也就是声音的强度)是由抵达耳朵的波的高度——更常见的说法是振幅——所决定的。响亮的声音振幅大,柔和的声音振幅小。振幅越大,静纤毛弯曲得越厉害。至于音调,则是压力波的频率产生的效果。频率和振幅无关,是每秒钟察觉到的波动次数。波的频率越快,静纤毛来回弯曲的速度越快,音调就越高。[2]

毛细胞的静纤毛一边振动,一边引发动作电位(如同我们在前面各章中见到的其他类型的机械感受器所做的那样),传递给听神经,再从那里传递到脑,脑再把这些信息转化成各种声音。所以人类听觉是两个解剖学事件的结果:耳中的毛细胞接收声波;脑处理信息,使我们能对各种声音做出反应。那么,如果植物没有眼睛也能察觉光的话,它们没有耳朵是否能察觉到声音呢?


[1] 松尾芭蕉(1644-1694),日本江户时代著名诗人,擅长俳句。这里引用的俳句系根据英译文翻译,如从原文翻译应是“繁樱如云翳/忽闻远寺钟声渺/上野或浅草”。——译者注

[2] 声音的频率以赫兹(Hz)来衡量,1赫兹等于每秒有1个波动周期。我们能听到的声波范围,在音调最低的20Hz和音调最高的20,000Hz之间。举例来说,低音提琴上最低的音调(低音E)以41.2Hz的频率振动,而小提琴上最高的音调(高音E)以2,637Hz的频率振动。钢琴上最高的C音的频率是4,186Hz,比它高两个八度的C音的频率则大约是16,000Hz.狗的耳朵能对20,000Hz以上的声波做出回应(所以我们听不见狗哨的声音);蝙蝠甚至可以发出和察觉频率高达100,000Hz的回声,它们体内的声呐借此可以描绘出前方的场景。在这一频谱的另一端,是大象能听到和发出的低于20Hz的声音,人类同样察觉不到。——译者注