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我們(men) 整理文件，手上被 A4 紙劃了一個(ge) 口子；不慎摔一跤，膝蓋被地麵磕出傷(shang) 口……沒關(guan) 係，隻要消消毒，沒幾天就結痂、愈合了。而很多動物受點小傷(shang) ，會(hui) 舔舔傷(shang) 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(shang) 又該怎麽(me) 辦呢？

麵對傷(shang) 害，植物先天有劣勢

畢竟大多數植物紮根在土壤中固定生長，無法像動物那樣主動逃避危險，隻能通過生長位置和形態特征被動應對外界的威脅，與(yu) 靈活性強的動物相比，植物隻能“被動應對”。

比如麵對日趨嚴(yan) 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(shang) ，這些都可以給植物造成嚴(yan) 重傷(shang) 害。當植物受傷(shang) 時，裸露的傷(shang) 口會(hui) 成為(wei) 外界病原菌和害蟲入侵的門戶，同時造成水分和養(yang) 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(yan) 重時甚至可能死亡。因此，植物把傷(shang) 口晾著不管，絕不是什麽(me) 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(shang) 口做哪怕最簡單的處理，於(yu) 是，迫於(yu) 環境的壓力，植物演化出了一套獨特且高效的傷(shang) 口修複機製，盡管它們(men) 無法移動，但依靠自身的結構和生化反應，植物也能迅速修複傷(shang) 口，阻止外界威脅入侵。那麽(me) 植物是怎麽(me) “知道”自己受傷(shang) ，又該如何療傷(shang) 呢？接下來咱們(men) 就聊聊。

植物受傷(shang) 會(hui) 痛嗎？

說到受傷(shang) ，我們(men) 的第一反應是“痛”，很多動物也是如此，但植物作為(wei) 一種擁有纖維素細胞壁的多細胞真核生物，它與(yu) 動物在基本構造上具有天壤之別。植物並不像動物那般擁有專(zhuan) 門的神經係統，遇到傷(shang) 害時也不會(hui) 出現明顯的應激反應，比如尖叫、躲閃和攻擊等行為(wei) 。

因此，許多人可能會(hui) 覺得既然植物沒有神經係統，想必受傷(shang) 也毫無知覺，其實這種說法是不全麵的。因為(wei) 植物雖然不會(hui) 像人或很多動物那樣“疼痛”，但它們(men) 仍然能“知道”自己哪兒(er) 受了傷(shang) ，並采取應對措施。

原來，植物可以通過一係列複雜的生物化學機製感知外界的刺激。當受到傷(shang) 害時，植物會(hui) 采取巧妙的應對措施，如通過電信號、化學信號以及激素的調控，在分子層麵上迅速做出反應，啟動自身的防禦和修複機製。

比如很多植物葉片被人為(wei) 采摘或者動物啃食而受傷(shang) 時，受損部分會(hui) 釋放穀氨酸，這種物質會(hui) 讓植物受傷(shang) 處產(chan) 生鈣信號，並在短時間內(nei) 傳(chuan) 遞到植株全身。隨後植株便在體(ti) 內(nei) 開啟防禦機製，提醒植株的其他部位有危險降臨(lin) ，要做出防衛。而它們(men) 的防衛手段通常會(hui) 有釋放防禦激素，如會(hui) 釋放一些吸引寄生蜂的臭味激素，這些寄生蜂會(hui) 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(men) 失去胃口，以此來保護自己。

擬南芥對傷(shang) 害的反應，白色箭頭處為(wei) 受傷(shang) 處，閃光則表示鈣信號的傳(chuan) 遞

圖片來自參考文獻

此外，植物受到傷(shang) 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小時內(nei) 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，隻是偶爾發出聲音，平均每小時測不到一次，可見植物對傷(shang) 害還是有反應的，隻是我們(men) 平時很難感知到。

所以說，植物沒有神經係統，它們(men) 恐怕不能像我們(men) 一樣感覺到“疼痛”，但它們(men) 也擁有複雜而獨特的感知與(yu) 反應機製，會(hui) 以我們(men) 尚未完全理解的方式感知到自己受的傷(shang) 害並做出反應。

植物傷(shang) 口如何愈合？

那麽(me) 問題來了，就算植物能“感覺”到哪裏受傷(shang) ，它們(men) 也不能像動物一樣迅速采取舔舐、自我包紮和利用周圍環境等行動來修複傷(shang) 口，那植物該怎麽(me) “療傷(shang) ”呢？

事實上，植物雖然沒有像動物那樣有專(zhuan) 門的愈傷(shang) 組織進行愈合，但它們(men) 卻演化出了一套高效的修複機製，通過細胞再生、傷(shang) 口封閉和分泌物質等方式快速應對損傷(shang) 。正是這些獨特的生物學機製，使得植物能夠在受傷(shang) 後迅速愈合，從(cong) 而在環境壓力和外界威脅下繼續生存下去。

一旦受傷(shang) ，植物的傷(shang) 口處會(hui) 立即分泌出樹脂、乳汁或其他化學分泌物，這些分泌物不僅(jin) 能夠封閉傷(shang) 口，防止水分流失，還能起到屏障作用，阻止病原體(ti) 的進一步侵入。比如鬆樹受到傷(shang) 害後，傷(shang) 口處就會(hui) 分泌出鬆脂，保護傷(shang) 口。與(yu) 此同時，受傷(shang) 後的植物傷(shang) 口處會(hui) 快速激活茉莉酸信號，茉莉酸信號可在傷(shang) 口處誘導木質素慢慢累積，加固受傷(shang) 組織的細胞壁，同時封堵傷(shang) 口，形成“結痂”。

而傷(shang) 口在“結痂”過程中，由於(yu) 時間較長，快速激活的茉莉酸信號不能持續響應，此時植物還會(hui) 產(chan) 生脫落酸信號，以此接替茉莉酸信號，激活一種名為(wei) RAP2.6 的關(guan) 鍵蛋白，從(cong) 而接力完成傷(shang) 口處木質素持續合成和累積，確保植物傷(shang) 口持續修複，直至“結痂”痊愈，繼續生長。

植物正是依靠著這些獨特的生理機製，在生長過程中遇到的各類傷(shang) 害，也能夠迅速修複傷(shang) 口，減少生理和病蟲危害，從(cong) 而確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(men) 讚歎生物適應環境的奇妙之道。

植物“療傷(shang) ”對人類有什麽(me) 意義(yi) ？

看到這裏，我們(men) 已經知道了植物不僅(jin) 可以感知到受傷(shang) ，也還可以運用自身強大的療傷(shang) 能力維持自己的生命。此時，也許會(hui) 有人問：科學家在究植物傷(shang) 口的愈合，對人類來說有什麽(me) 意義(yi) 呢？

其實，植物受到傷(shang) 害後，除了可以進行自我修複外，有的還能自我替換（再生出各種器官），這就是植物再生。人們(men) 很早就發現了植物再生現象，並將其運用到實際生產(chan) 中，如組織培養(yang) 、扡插和嫁接等，以此來快速繁殖和延續親(qin) 本的優(you) 良性狀。如今科學家研究植物受傷(shang) 的分子機製，將有助人類進一步了解植物再生，從(cong) 而進一步改良再生方法，提升農(nong) 業(ye) 技術，從(cong) 而加速植物繁殖和提升植物優(you) 良品質。

除此之外，園藝修剪是園林苗木修整維護重要的一環，經過正確修剪的苗木將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(hui) 對植物造成傷(shang) 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(shang) 口愈合機製，選擇最佳的修剪時間、工具和方式，將可以有效降低修剪帶來的病害感染風險，幫助植物快速恢複生長，提升觀賞植物的美觀性和經濟作物的產(chan) 量。

因此，植物傷(shang) 口的愈合不僅(jin) 僅(jin) 隻是有利於(yu) 植物本身，人類也能從(cong) 中受益，研究植物的愈合機製，不僅(jin) 能幫助我們(men) 更好地理解植物的生存策略，也為(wei) 農(nong) 業(ye) 等諸多領域帶來廣泛的應用價(jia) 值，造福於(yu) 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

策劃製作

作者丨李庭 中國農(nong) 業(ye) 科學院農(nong) 業(ye) 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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