我们整理文件，手上被 A4 纸划了一个口子；不慎摔一跤，膝盖被地面磕出伤口……没关系，只要消消毒，没几天就结痂、愈合了。而很多动物受点小伤，会舔舔伤口，晒晒太阳，过不了几天又生龙活虎。
动物可以如此，那大家有没有想过，植物受伤又该怎么办呢？
毕竟大多数植物扎根在土壤中固定生长，无法像动物那样主动逃避危险，只能通过生长位置和形态特征被动应对外界的威胁，与灵活性强的动物相比，植物只能“被动应对”。比如面对日趋严重的狂风暴雨等极端气候、各种新型病害侵袭、噬咬类草食性昆虫和动物等机械损伤，这些都可以给植物造成严重伤害。当植物受伤时，裸露的伤口会成为外界病原菌和害虫入侵的门户，同时造成水分和养分的流失，导致植株长势衰弱，生长和发育也因此受到影响，严重时甚至可能死亡。因此，植物把伤口晾着不管，绝不是什么好主意。但是，绝大多数植物自己又不能动，更没法像人和动物那样对伤口做哪怕最简单的处理，于是，迫于环境的压力，植物演化出了一套独特且高效的伤口修复机制，尽管它们无法移动，但依靠自身的结构和生化反应，植物也能迅速修复伤口，阻止外界威胁入侵。那么植物是怎么“知道”自己受伤，又该如何疗伤呢？接下来咱们就聊聊。说到受伤，我们的第一反应是“痛”，很多动物也是如此，但植物作为一种拥有纤维素细胞壁的多细胞真核生物，它与动物在基本构造上具有天壤之别。植物并不像动物那般拥有专门的神经系统，遇到伤害时也不会出现明显的应激反应，比如尖叫、躲闪和攻击等行为。因此，许多人可能会觉得既然植物没有神经系统，想必受伤也毫无知觉，其实这种说法是不全面的。因为植物虽然不会像人或很多动物那样“疼痛”，但它们仍然能“知道”自己哪儿受了伤，并采取应对措施。原来，植物可以通过一系列复杂的生物化学机制感知外界的刺激。当受到伤害时，植物会采取巧妙的应对措施，如通过电信号、化学信号以及激素的调控，在分子层面上迅速做出反应，启动自身的防御和修复机制。比如很多植物叶片被人为采摘或者动物啃食而受伤时，受损部分会释放谷氨酸，这种物质会让植物受伤处产生钙信号，并在短时间内传递到植株全身。随后植株便在体内开启防御机制，提醒植株的其他部位有危险降临，要做出防卫。而它们的防卫手段通常会有释放防御激素，如会释放一些吸引寄生蜂的臭味激素，这些寄生蜂会吃掉攻击植物的昆虫，或者触发释放味道难闻的化学物质，使得昆虫对它们失去胃口，以此来保护自己。拟南芥对伤害的反应，白色箭头处为受伤处，闪光则表示钙信号的传递 图片来自参考文献此外，植物受到伤害时，也能发出人类听不到的声音。有科学家做过大量实验，把番茄挤榨和烟草茎切断后，这些植物其实能够发出的超声波。据统计当番茄被挤榨的时候，在1小时内发出了 25 种超声波，烟草茎被切断后则发出了 15 种超声波，而没有被切割和挤榨的植物，只是偶尔发出声音，平均每小时测不到一次，可见植物对伤害还是有反应的，只是我们平时很难感知到。所以说，植物没有神经系统，它们恐怕不能像我们一样感觉到“疼痛”，但它们也拥有复杂而独特的感知与反应机制，会以我们尚未完全理解的方式感知到自己受的伤害并做出反应。那么问题来了，就算植物能“感觉”到哪里受伤，它们也不能像动物一样迅速采取舔舐、自我包扎和利用周围环境等行动来修复伤口，那植物该怎么“疗伤”呢？事实上，植物虽然没有像动物那样有专门的愈伤组织进行愈合，但它们却演化出了一套高效的修复机制，通过细胞再生、伤口封闭和分泌物质等方式快速应对损伤。正是这些独特的生物学机制，使得植物能够在受伤后迅速愈合，从而在环境压力和外界威胁下继续生存下去。一旦受伤，植物的伤口处会立即分泌出树脂、乳汁或其他化学分泌物，这些分泌物不仅能够封闭伤口，防止水分流失，还能起到屏障作用，阻止病原体的进一步侵入。比如松树受到伤害后，伤口处就会分泌出松脂，保护伤口。与此同时，受伤后的植物伤口处会快速激活茉莉酸信号，茉莉酸信号可在伤口处诱导木质素慢慢累积，加固受伤组织的细胞壁，同时封堵伤口，形成“结痂”。而伤口在“结痂”过程中，由于时间较长，快速激活的茉莉酸信号不能持续响应，此时植物还会产生脱落酸信号，以此接替茉莉酸信号，激活一种名为 RAP2.6 的关键蛋白，从而接力完成伤口处木质素持续合成和累积，确保植物伤口持续修复，直至“结痂”痊愈，继续生长。植物正是依靠着这些独特的生理机制，在生长过程中遇到的各类伤害，也能够迅速修复伤口，减少生理和病虫危害，从而确保其正常地生长和繁殖，这种高效的自愈能力不得不让我们赞叹生物适应环境的奇妙之道。看到这里，我们已经知道了植物不仅可以感知到受伤，也还可以运用自身强大的疗伤能力维持自己的生命。此时，也许会有人问：科学家在究植物伤口的愈合，对人类来说有什么意义呢？其实，植物受到伤害后，除了可以进行自我修复外，有的还能自我替换（再生出各种器官），这就是植物再生。人们很早就发现了植物再生现象，并将其运用到实际生产中，如组织培养、扦插和嫁接等，以此来快速繁殖和延续亲本的优良性状。如今科学家研究植物受伤的分子机制，将有助人类进一步了解植物再生，从而进一步改良再生方法，提升农业技术，从而加速植物繁殖和提升植物优良品质。
除此之外，园艺修剪是园林苗木修整维护重要的一环，经过正确修剪的苗木将变得更加健康和美观。然而，在修剪过程中自然不可避免地会对植物造成伤害。园艺工人在园艺修剪中，如果能科学合理地利用植物的伤口愈合机制，选择最佳的修剪时间、工具和方式，将可以有效降低修剪带来的病害感染风险，帮助植物快速恢复生长，提升观赏植物的美观性和经济作物的产量。因此，植物伤口的愈合不仅仅只是有利于植物本身，人类也能从中受益，研究植物的愈合机制，不仅能帮助我们更好地理解植物的生存策略，也为农业等诸多领域带来广泛的应用价值，造福于人类。
参考文献
[1]Masatsugu Toyota et al. ,Glutamate triggers long-distance, calcium-based plant defense signaling.Science361,1112-1115(2018).DOI:10.1126/science.aat7744
来源：科普中国
编辑：潇潇雨歇
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