奇趣大自然

植物「超能力」

2022年2月
作者:綠色力量
掛在樹上的芒果
芒果(Mangifera indica)在不同的成熟階段會釋放不同的揮發物,提示動物前來享用,在最適當的時候為其播種。
Photo from Pixabay

植物不能如動物般四處走動,但憑藉一種「超能力」,讓其能夠與其他生物及環境保持互動。植物能夠透過一連串的生物合成步驟,將簡單的物質(如從大氣中吸收的二氧化炭)轉化為複雜的化合物,再以不同方式釋放這些揮發物(volatiles),藉此向其他生物或同類傳遞訊息,以及應對環境壓力,甚至藉此對抗其他生物的襲擊。

植物需要吸引動物為其傳播花粉及種子以繁殖後代,而揮發物在此有著舉足輕重的角色。花朵及果實等不同的器官都有一些特化的組織,如表皮細胞及油腺體等,用作儲存或發出揮發物。最廣為人知的是花朵能釋放氣味,用以引領昆蟲前來採蜜,為其授粉。植物亦可透過果實發出多種揮發物,用以告知動物果實正處於不同的成熟階段,讓動物在適當的時候才採食果子,增加播種效益。

求助外援

除了繁殖,植物亦會透過揮發物作出防禦。在自然界中,植物要面對各種草食性動物,包括昆蟲的「襲擊」。我們採摘新鮮植物的時候,常會聞到濃濃的「草青味」,這是因為當植物受到傷害時,會從受傷的部位,如被折斷或咬斷的葉子釋出大量綠葉揮發物(GLVs)(green leaf volatiles, GLVs)。GLVs不單能令受傷的部位對抗病菌感染,當中更有一些能對附近的植物發出警告,提醒同伴進入「防禦狀態」,以應對即將來臨的侵襲。有研究顯示,曾暴露在GLVs之中的玉米幼株,能快速累積大量如植物激素茉莉酸等的化合物,從而誘導一些自我保護的基因作出反應。

在野生菸草上的大眼長蝽
大眼長蝽(Geocoris spp.)會受野生菸草(Nicotiana attenuata)釋放的揮發物所吸引,前來捕食煙草天蛾(Manduca sexta)。
© Jack Dykinga @ Wikipedia

植物甚至能夠透過揮發物來「班救兵」!例如野生菸草(Nicotiana attenuata)會被煙草天蛾幼蟲(Manduca sexta)攝食,於是它們會釋放揮發物以吸引煙草天蛾的天敵——大眼長蝽(Geocoris spp.),讓大眼長蝽前來為其消滅煙草天蛾。

火燒蘭
火燒蘭 (Epipactis helleborine) 透過釋放揮發物誘騙黃蜂為其授粉。
© BerndH @ Wikipedia

有些植物則演化出更高階的生存策略。例如火燒蘭(Epipactis helleborine),除了能製造花蜜外,更能釋放揮發物以模仿黃蜂的獵物,從而誘騙黃蜂前來尋找獵物,為其授粉。