六、植物如何知道身在何处

我从未见过一棵心怀不满的树。它们紧握大地，仿佛深恋着大地；虽然根扎得很紧，却行进得和我们一样迅速。它们随着所有的风儿向着所有方向信步，像我们一样有去有来，每天和我们一起绕着太阳行进两百万英里，上天知道这空间中的穿梭是何等快速而遥远！

——约翰·缪尔^[1]

苗向上伸，根向下扎。这看起来很简单，但植物怎么知道哪儿是上呢？你或许会想这是因为日光的缘故，可是如果光是植物判别上下的主要信号，它在夜晚又如何知道哪儿是上呢？同样，当植物还只是在土壤里面萌发的种子时，又如何知道哪儿是上呢？或许你又会想，向下生长和接触阴暗潮湿的土壤有关。但是榕树和红树林树木的气生根也始终向下生长，可这些根却是从空中几米高的地方长出来的。

科学家已经记载，当把一株植株头朝下脚朝上放置时，它会用慢动作重新调整自己的方向，就像猫在下落时能够在着地前调整自己一样。这样，它的根还是向下扎，苗还是向上伸。^[2]植物不光知道何时被本末倒置，实验还证明，它们一直能知道自己的枝条在什么地方；它们知道自己是向地面垂直生长，还是以一个角度偏向一侧生长，而植物的卷须总是非常清楚离它最近的可供抓握的支撑物在哪里。你不妨想一下菟丝子在搜寻适合寄生的植物时在空中划的圆圈。可是，植物怎样知道它在空间中位于何处？我们又是怎么知道的？

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能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，接收外来的光、气味和声音等信号，但本体觉却为我们提供完全来自躯体内部状态的信息。它使你能够以协调的方式移动腿，从而能行走；能够挥动胳膊接住棒球；能够在后脖颈儿上挠痒。如果没有本体觉，我们连刷牙这样的简单任务都无法完成。

本体觉属于非失去不能留意的感觉。如果你曾经喝醉过，哪怕只是微醺，也能体会到本体觉受到了损伤。难怪警察会对疑似醉酒的驾驶员当场进行清醒测验。这种测验要求驾驶员完成简单的“手眼协调”体能任务，很容易揭露谁有受损的本体觉，谁有完好的本体觉。在清醒的时候，闭上眼睛触摸自己的鼻子是很简单的事。但即使是喝了不太多酒的人，也会发现这么简单的任务变得困难了许多。

比起其他感觉来，我们对本体觉不太容易获得直截了当的理解，因为本体觉缺乏明确的核心器官。视觉是眼睛产生的，嗅觉是鼻子产生的，听觉是耳朵产生的。就算是通过皮肤里的神经感知的触觉，我们也觉得易于领会。可是，和这些感觉不同，本体觉却牵涉内耳信号和全身某些特殊神经的信号的协调输入——其中，内耳传递平衡感，那些特殊神经则传递位置信息。

在听觉所需的内耳结构附近有一个复杂的系统，由微小的腔室构成，这就是半规管和前庭，它们共同工作，感知你的头部位置。3个半规管彼此互相垂直，形成了类似回转仪的结构。管中充满液体，当我们的头改变位置时，液体就会流动。每个半规管基部的感觉神经会对液体中的波做出反应，又因为半规管分别位于3个不同的平面上，这样它们就能传递任何方向的运动信息。前庭也充满液体，既包含感觉毛，又包含耳石——这是一些小的结晶石粒，会因为重力的作用而向下沉落，在前庭的感觉毛上施加额外的压力（由此形成刺激）。这样，我们就得以知道自己的身体是竖直、水平还是头朝地脚朝天。耳石对前庭不同区域的神经施加的压力可以帮助我们分辨上下。但是，坐在游乐场的一些乘骑设备之上，我们的耳石会被过于剧烈地摇晃，它们的功能会完全陷于紊乱，这时我们就无法弄清自己身处何处了。

在内耳让我们保持平衡的时候，我们全身的本体觉神经让我们身体的各个部位协调运动，本体觉感受器则向脑报告肢体的位置。这些神经和感知压力或疼痛的触觉神经不同，它们位于躯体深处的肌肉、韧带和肌腱中。比如膝部的前交叉韧带就包含能够传递小腿的本体觉的神经。几年前，我在和儿子比赛滑雪时不慎撕裂了前交叉韧带。这场事故发生之后，我意外发现自己走路变得不利索了——我总是不断踩在自己的脚上。这是因为我失去了脚部的本位觉定位信号传递功能，直到我的脑开始整合来自小腿其他神经的信息之后，这一功能才重新恢复。

有两种主要的、相互关联的身体过程依赖于本体觉——其一是在静止时意识到身体各部位之间的相对位置（静止意识），其二是在运动时意识到身体各部位之间的相对位置（运动意识）。本体觉不光让我们感知到平衡，也让我们能够协调地运动；无论是手的简单一挥，还是在街上行走时所需的运动和平衡的复杂整合，还是一位奥运会体操运动员在平衡木上完成空翻这样复杂的运动，莫不受本体觉支配。这两种身体过程——身体位置的静止意识和运动意识——在植物中也同样相互关联，而且已经是许多植物学家多年来的关注焦点。

[1] 约翰·缪尔（John Muir，1836-1914），美籍苏格兰裔博物学家、作家，荒野保护运动最早的倡导人之一。——译者注

[2] http://phytomorph.wisc.edu/assets/movies/gravitropism_movie.avi这个视频以延时摄影的快动作显示了被侧着放倒的根如何缓慢但确凿无疑地转而向下生长。其他精彩视频可在http://plantsinmotion.bio.indiana.edu上找到。——作者注