十多年前，一位名叫埃内斯托·贾诺利（Ernesto Gianoli）的植物生态学家在树林里散步，在那里他遇到了一些无法解释的东西。
下午在智利南部的热带雨林中短途旅行时，他发现了一种熟悉的灌木，称为阵列。它的叶子很小，唇形，呈顶端——这意味着它们在最后到达了一个点。这是典型的。
但是当Gianoli仔细观察时，他注意到了一些奇特的东西：并非所有阵列形状的叶子都来自阵列植物。其中一些附着在另一个更细的茎上。当他追踪到森林地面时，他注意到另一种植物是一种叫做Boquila trifoliolata的藤蔓。
这让贾诺利大吃一惊。通常，B. trifoliolata的叶子是粗短的，有三个钝裂片，但在这里，它们看起来就像阵列植物的叶子一样。就好像B. trifoliolata试图在树叶中伪装自己。
他在森林里走来走去，寻找其他三叶双歧杆菌植物，认为这可能是侥幸。值得注意的是，那天下午他遇到的其他藤蔓中，大约有一半的叶子看起来像其他植物——不仅仅是其他植物，还有它们旁边生长的植物。
Gianoli那天发现的是一种非凡的能力，也许是B. trifoliolata独有的：随着藤蔓的生长，它可以模仿附近的其他植物。“我的想法被炸了，”智利拉塞雷纳大学的研究员贾诺利说。“那是一个神奇的时刻。”
从那时起，Gianoli的研究表明，原产于南美洲南部的B. trifoliolata可以模仿十几种植物的叶子形状，大小甚至颜色。他说，更令人难以置信的是，同一个个体的两个不同部分可以模仿两种不同植物的叶子，即使它们看起来截然不同。（虽然对这种植物的研究很少，但科学家普遍承认它可以变形。
显示不同形状和颜色的叶子的照片拼贴。
Boquila trifoliolata模仿其他植物叶子的例子。黄色箭头指向Boquila trifoliolata的叶子，这些叶子模仿A-G中的其他物种。图H显示了Boquila trifoliolata叶子在不模仿其他植物时的样子。 埃内斯托·贾诺利/植物科学趋势
科学家们还没有弄清楚为什么这种藤蔓会模仿其他植物，尽管它可能能为它们提供一些保护，防止蜗牛和甲虫等食草动物（假设B. trifoliolata模仿不那么开胃的植物）。然而，更令人兴奋的问题是他们是如何做到的。植物没有大脑或眼睛。那么它们如何感知周围树叶的形状，然后复制呢？
寻找答案加剧了植物界的激烈辩论。一边是主流植物学家，他们的工作植根于严谨、可重复的研究，另一边是一小群研究人员，他们认为植物与包括人类在内的动物有许多共同的属性。对于后一组，B. trifoliolata支持这样一种观点，即植物具有一种视觉形式，甚至可能具有类似大脑的结构来处理它。
无论机制如何，这种木本藤蔓 - 以及它的模仿技巧 - 正在推动我们对植物的了解的界限。
植物出奇地复杂
植物不是动物;他们被困在原地。这就是为什么有些人认为它们相对于地球上的其他生命来说有点沉闷的原因之一。
但实际上，植物是固定的这一事实使它们如此有趣。它们无法逃离捕食者或追逐猎物，因此它们进化出各种聪明的策略来生存。“植物比人们认为的要复杂得多，”圣路易斯华盛顿大学教授兼植物生物学家伊丽莎白·哈斯韦尔（Elizabeth Haswell）说。
例如，当一些植物受到毛毛虫或割草机的攻击时，它们会释放出一套化合物，可以驱除害虫甚至吸引杀虫黄蜂。事实上，新鲜割草的大部分诱人气味都是由这些化学物质组成的;你真的在闻到草的防御系统在起作用。 （别担心，大多数科学家都认为草不会感到疼痛。
植物也有寻找食物的非凡方式。例如，电报厂会如此快速地调整它的叶子以找到阳光，以至于你可以看到它实时移动。还有数百种食肉植物，包括sundews和金星捕蝇器，它们具有捕获和消化昆虫的复杂机制。（捕蝇器显然可以计数;它们只会在大约20秒内撞击猎物，触发它们内部的毛发。
所有这些行为都有助于植物在不动的生活中生存，并且，呃，面对任何植物平淡无奇的想法。
模仿是另一个，它在整个植物世界中出现。例如，一种兰花令人信服地模仿了雌性甲状腺蜂的气味和形状。当黄蜂试图与花交配时，它会被花粉覆盖，帮助植物与远处的其他兰花繁殖。
然而，据科学家所知，没有任何模仿物与Boquila trifoliolata相似。进化成另一种生物是一回事，比如兰花。进化模仿几种不同生物的能力是另一回事，随着你的成长而变化。
塑料植物的奇异实验
当Gianoli在2014年首次发表他的发现时，他只能猜测葡萄藤是如何发挥作用的。他认为，Boquila trifoliolata可能正在吸收附近植物排放的空气中的化学物质，甚至从植物本身获得一些遗传物质，其中包含有关叶子形状和大小的信息。
然而，今年早些时候，《植物信号与行为》（Plant Signaling & Behavior）杂志上的一项研究提出了另一种令人瞠目结舌的理论：B. trifoliolata使用一种原始的视觉形式来模仿其他植物。作者声称，从某种意义上说，这种植物可以看到。
科学家们早就知道植物有光感受器，可以检测光的存在，通常以高度复杂的方式。例如，它们可以感知光束的颜色和方向，威斯康星大学麦迪逊分校植物学教授西蒙·吉尔罗伊（Simon Gilroy）说。这就是电报厂在将叶子转向光线时正在做的事情。
但由波恩大学博士生Felipe Yamashita领导的这项新研究使这一进展又向前迈出了一大步。这表明B. trifoliolata在其叶子中使用透镜状细胞或“ocelli”来检测附近植物的形状和其他属性。然后，它以某种方式处理这些信息并使用它来在图像中形成新的叶子。
山下和他的合著者雅各布·怀特（Jacob White）（他不是科学家，但在家里种植植物）试图通过在塑料植物旁边种植模仿藤蔓来测试这一点。他们的想法是，如果B. trifoliolata使用一种视觉形式进行模仿，它应该能够复制任何旧的塑料植物。果然，根据这项研究，它可以。“B. trifoliolata的叶子模仿人造植物的叶子，”它清楚地指出。
两片叶子并排的照片，具有不同的颜色和脉纹图案。
山下书房的两片三叶苣苔。根据这项研究，叶子A没有模仿任何东西，而叶子B模仿的是塑料植物的叶子。 雅各布·怀特和费利佩·山下/植物信号和行为
这个结论只有一个问题：主流植物生物学家不买账。
几位科学家告诉Vox，研究设计存在重大问题。他们说，作者没有充分控制可能影响叶子形状的变量，例如叶子的年龄。主流研究人员也挑战了植物视觉的基本理论。某些植物细胞可能能够像透镜一样聚焦光线，但它们可能无法创建任何类型的详细图片。
“至少可以说，我对这项工作非常怀疑，”加州大学圣克鲁斯分校名誉教授林肯塔伊兹说，他是教科书植物生理学与发展的联合编辑。“认为'ocelli'表现得像小眼睛，可以构建叶子的图像，使植物能够模仿叶子的想法是牵强附会的。（山下说他习惯了批评，因为他的工作挑战了主流科学。他补充说，他最近的研究只是一个实验，植物视觉仍然只是一个需要更多支持的理论。
塔伊兹和其他主流科学家也对视觉所适合的更广泛的植物智能思维方式提出异议。一小群被称为植物神经生物学家的研究人员认为，植物具有某种形式的意识和自我意识。他们中的一些人——包括山下的学术顾问弗兰蒂塞克·巴鲁斯卡（Frantisek Baluska）——也提出，植物在部分根部有神经元样细胞束，充当“类似大脑的指挥中心”。在那里，植物可以处理视觉信息，Baluska告诉我。
为了支持这一观点，发表这项新研究的《植物信号与行为》杂志的主编Baluska指出了植物细胞的几个特征，他说这些特征与神经元相似。例如，他声称，它们使用与谷氨酸和GABA等动物相同的神经递质进行交流，并与突触进行交流。他还分享了显示植物如何容易受到麻醉的研究 - 例如，金星捕蝇器在麻醉时不会关闭 - 表明某些植物细胞可能与人类神经元相似。
但根据塔伊兹的说法，在植物中发现这些神经递质“并不奇怪”。它们在生命中的进化存在早于动物和神经系统。根据他最近与人合著的一篇综述，也没有明确的证据表明植物细胞中存在突触，其中包括这种类似大脑的结构不存在的其他几个原因。
（至于麻醉剂的作用：塔伊兹说，这些化学物质可以通过破坏植物中离子和水的流动来抑制植物的运动，因此它们的作用并不能证明植物具有类似动物的神经系统。Baluska说，包括塔伊兹在内的研究人员多年来一直在“攻击”他的理论，并指出Vox对他们的批评做出了回应。
植物神经生物学理论的一个共同点是，植物是有知觉的生物，与人类等高阶生物具有某些共同特征。从这个角度来看，很容易想象植物可能会像我们一样看待自己的世界。但根据塔伊兹的说法，“绝大多数主流植物科学家并不相信'植物神经生物学家'的工作。
植物不需要像人类一样才很棒
葡萄藤有眼睛的想法很有趣，但模仿背后的更主流的理论可以说同样令人兴奋。Gianoli和其他一些研究人员认为，B. trifoliolata的模仿可能植根于生活在植物内部和周围的细菌和其他微生物的丰富群落。
你可以把植物想象成一个迷你生态系统，拥有各种各样的微生物生命，就像森林里的一棵老树一样，它是猴子、蜥蜴和虫子的家园。这些微生物 - 科学家知之甚少 - 在植物的生命中发挥着重要作用，影响其喂养，生长和对抗病原体的能力。值得注意的是，研究表明，微生物甚至可以控制植物DNA中的哪些基因被打开，在某些情况下可以帮助它们在恶劣的条件下生存，例如咸土。
通常，Gianoli认为，这些微生物主要影响它们赖以生存的植物的生命和基因。他说，就好像每种植物及其细菌群落都是一个家庭，共享一种其他植物无法理解的独特语言。然而，Boquila trifoliolata可能能够说多种语言 - 换句话说，葡萄藤可能会受到生活在多种其他植物上的微生物的影响。他的理论的关键是，这些微生物可以控制叶子的外观。
简而言之：这个假设并不意味着B. trifoliolata正在“看到”，而是表明微生物正在帮助塑造植物的叶子。
如果这还不够奇怪，Gianoli说，这些微生物也可能在这个过程中通过一种称为水平基因转移（HGT）的复杂机制将植物自身的一些DNA转移到模拟藤蔓上。例如，一些细菌会给植物基因，使它们形成它们使用的瘿或肿瘤。
这只是一个理论，而且是一个相当边缘的理论——我们谈论的是影响叶子形状的无形微生物力量，也许是为了帮助植物隐藏。然而，在去年发表的一项研究中，Gianoli确实发现了一些微生物参与模仿的证据。这篇发表在《自然》杂志《科学报告》上的论文揭示了生活在树叶内的细菌群落与模仿该树的B. trifoliolata叶子之间的相似之处。
“我们的研究结果表明细菌制剂参与叶片模仿，”Gianoli和他的合著者在论文中写道。“然而，我们离证明HGT假设还很远。
因此，科学家们还没有弄清楚植物是如何模仿其他植物的。他说，在接下来的几个月里，Gianoli将进行新的研究，以确定当B. trifoliolata模仿另一种植物时，哪些基因在B. trifoliolata的基因组中被激活。山下也在计划更多的实验，并试图在实验室中繁殖这种植物。提出大而强的假设并没有错，只要你测试它们，圣路易斯华盛顿大学的哈斯韦尔说。这就是推动科学前进的原因。
然而，根据哈斯韦尔和其他研究人员的说法，可能是一个问题，那就是从植物具有类似动物的智力的想法开始。虽然人类倾向于在其他生物体（无论是章鱼还是树木）中看到自己，但这种观点并不能让我们更接近于真正理解这些生物或它们如何看待世界。（也许树木实际上并没有在地下说话。
一张照片，是一种奇怪但看起来很危险的植物，有长长的绿色锥形附属物，红色的尖刺从中出现。
一种食肉植物，称为圆叶桑杜，或圆叶茅膏菜。 Paroli Galperti/REDA&CO/Universal Images Group via Getty Images
“我们是科学家，当我们错了时，我们必须承认，”Gianoli说。“但我们不必过于以人类为中心或以灵魂为中心，期望植物必须像动物或人类一样。他们不必有眼睛，因为他们不需要眼睛。他们有其他的感觉系统。
这些感官系统本身就非常不可思议。波奎拉三叶草可以字面变形！兰花可以欺骗黄蜂，让他们认为自己是黄蜂！草可以召唤飞行援军！所以也许植物之所以整齐，不是因为它们和我们一样，而是因为它们是如此不同。
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