提到植物,人们最先联想到的一定不会是天才。如果有人说你像天竺葵一样有远见,你一定不会认为他是在夸奖你。但是,如果和爱丁堡大学的托尼·特里瓦弗斯聊天,他会告诉你,人们低估了植物的智商,它们会计算,有远见,并能记得曾经历过的事情。托尼说,人类与植物之间惟一的区别就是,人能够自由移动,习惯通过行为判断智力水平,因此,缄默的态度和固定的植物就被视作没有智商。但他认为,植物能够行动,并能对周围环境做出智能反应。它们能预测即将发生的事情,并决定如何避免这些问题对自己造成伤害。植物学家早就发现,正在生长的植物嫩芽具有感知周围植被的能力。绿叶吸收红光反射红外线,植物能识别从红光到红外线的光度变化,这种变化恰好反映出附近绿色植被的生长情况。托尼说,植物可以预测这种状况将会产生的后果,认真筹划将来最可能在哪里遇到竞争和遮挡,并采取必要的预防措施。植物可以改变其整体形状、叶片数量及大小和茎的结构,以便使自己处于最佳的采光位置。植物在遇到威胁时能采取躲避措施。高脚棕榈树的茎长在支持根上,并被举出地面。当周围植物妨碍它采光和吸收养料时,它会采取非常明显的规避行为---在阳光充足的一侧长出新的支持根。阴影部分的根系则渐渐萎蔫,整株植物就会移到阳光充足的地带。这是否可以认为是植物具有高智商的一种表现呢?当然,并不是所有人都持相同的观点。伦敦帝国学院的植物学家安德鲁·戈兹沃西认为,大多数植物的反应更像人类的反射作用、本能或者恐惧。植物一旦"发现"附近的植物,便生长得比它们的"邻居"更快,或者采取一种折中的生长模式,来对付相互冲突时产生的各种问题。这时候,它们看上去就像聪明、复杂的决策者。但实际上这只是由遗传密码决定的机械反应。托尼不同意这种观点。他说,很多植物表现出的行为适应性,远远超出了反射或受遗传密码控制的程度。植物的根可以根据土壤中矿物质和水分的分布状况而进行生长,但它们并不总是采取这种简单模式。萨塞克斯大学生物学家迈克尔·哈钦斯及其同事研究了一种名为活血丹的匍匐草本植物的"觅食"行为。如果扎根在肥沃的土壤中,它们就长出很多枝、芽和叶,也会很快形成团状根,以吸收养分。然而,如果扎根在贫瘠的土壤里,其植株则伸展得更快、更广,就好像要逃离此地一样。同时根状茎变细,分枝也减少。这意味着新芽距离母体植株将更远,以便能寻找到肥沃的土壤。植物的生长势不单纯取决于一块土地自身的质量,还与它和周围土壤的联系有关。不仅如此,实验还表明,活血丹的同系植物可以感觉到竞争者根系的存在,即使周围还有充足的养料,它们也会转向其他地区生长。托尼表示,植物具有智商的重要证据是它们对外界的反应具有微妙的差异。"它们不仅有适应性,这种适应性还是可变的。每株植物都是一个个体,没有两粒种子会长成完全相同的植株,即使它们具有相同的基因,或生长在完全相同的环境下。此外,植物还能对15种以上的感官信号作出反应,并对这些信号进行分析,因此每种反应都是各种因素综合作用的结果。很明显,植物确实具有很强的适应能力。"正如简单的神经系统一样,植物的信号系统具有推断和学习的潜能。达尔文在100多年前就指出,"在某些方面,植物对光的反应几乎和动物通过神经系统对光作出的反应如出一辙。"但直到现代分子生物学发展起来后,才显示了动物神经系统和植物信号系统是如何的相似。植物利用细胞膜之间的电压变化把电子信号从一个细胞传递到另一个细胞,正如我们有痛觉神经一样,这些电压可以报告植物哪一部分受到了伤害。在植物细胞内外,很多负责传递信息的化学物质与人类脑细胞内外负责加工信息的物质是完全相同的。动物和植物进行学习和记忆的分子基础也是相似的。当动物受到重复威胁,例如某种使它们吃了就生病的食物或者它们不断碰触的电网,它们在学会更迅速地避开时,电子信号的速度和强度都会在几分钟内提高。一种包含钙离子、被称为"第二信使"的化学物质和一些酶构成的系统形成了暂时的离子通道,这些离子通道可以更加迅速地传递信息。如果威胁一直持续,这种强化的警醒将导致基因编码和蛋白质结构永久改变,并在细胞间建立更多通道和连接。当一种植物感觉到缺水,信号细胞就会命令植物建立更多感觉渠道,关闭气孔并采取其他措施控制细胞内水分消耗。长期如此,植物的基因表现形式和蛋白质合成率就会改变,细胞壁变厚,叶子变小。最终,这种植物将长出更多的根,更少的芽和叶。托尼说,自己坚持认为植物是智能生命并不是为了达到轰动效应,也不是给植物学制造良好的公共关系,而是要提醒人们注意植物感知和回应外界的复杂性,帮助人们了解植物。