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大麻植物会思考吗?

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作者 Luke Sumpter
1 六月 2021
植物会思考吗?它们是如何感知、听觉、视觉和嗅觉的?
1 六月 2021
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大麻植物会思考吗?

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  • 1. 人类是如何思考的?
  • 2. 什么是植物向性?
  • 2. a. 向光性
  • 2. b. 向触性
  • 2. c. 向重力性
  • 2. d. 向水性
  • 2. e. 其他类型的向性
  • 3. 植物向性与人类感官对比
  • 4. 人类能与大麻植物沟通吗?
  • 4. a. 哪些机制导致产量、效能和产出增加?
  • 5. 总结

地球上有超过30万种植物,可以显而易见它们为了生存和繁衍而进化和适应环境;当然,它们不能像我们一样用视觉、嗅觉、触觉等方式感知世界,这似乎是很大的进化劣势,但它们却拥有其他适应不同环境的方式。植物向性(Tropism)是一种机制,使得大麻种子及其植株能够应对变化,让它们朝着或远离某种刺激生长。这并不表示它们能像我们一样思考,但在某种程度上是类似的。

1. 人类是如何思考的? 

当你想到生命体时,也许首先想到的是人类、猴子或海豚,而不是植物,因为它们不像人或者其他动物那样行动。人类和动物的大脑极其复杂,具备消耗能量、储存记忆、处理思想以及引发反应的能力。至今科学家们仍未完全理解大脑的运作机制,但可以肯定的是,神经元负责这些功能,并且在大脑内部建立了类似互联网的信息网络——这些联系一直在交换信息。例如,当你碰到烫的表面时,神经元会处理这条信息,并预判并计算下一步该做什么,在动作真正发生之前半秒(甚至更快)就完成决策。

Can cannabis plants think?: how humans think

人类是如何思考的?
 

但植物没有像我们这样的大脑,所以你一定会好奇它们怎么知道应该往哪个方向生长?其实,植物拥有非常复杂的机制,使它们能感知如何以及何时生长,以及更多其他能力。虽然植物没有大脑,却拥有对时间敏感的基因,其功能类似于我们的神经系统,协同工作,精确判断如何应对特定刺激。

例如,如果你的植物在连续几天内遭遇低温,它们就会减缓生长速度,等待最佳时机才会长叶(或减慢叶片生长)或发育种子,这种情况在你使用低压/高压训练等植物训练技术时也会出现。有研究表明,植物甚至能够记忆光照暴露等信息,并将其传递给其他植物。即使没有大脑那样的结构,植物智能也同样复杂,并能依靠植物向性产生非常有趣的行为。

所以,植物没有和人类或其他动物一样的大脑或神经元,但它们仍然通过化学方式进行自身独特的沟通。植物能够通过化学信号及由这些信号引发的细胞变化来感知并适应环境变化。比如昆虫袭击,一些植物能感知威胁后,释放信号化合物,吸引害虫的天敌。也就是说,植物不仅能察觉昆虫破坏其组织,还能释放特定化合物吸引特定的捕食者来解决威胁。

除此之外,植物还可以“警告”附近同类遭受攻击,也能产生化学物质提醒周围植物害虫正在活动。这种植物间的通讯促使周边的植物提前开始自身防卫化合物的生产,提高存活率。而且,植物似乎还能与非植物类的物种通讯。比如它们会向土壤中分泌特定物质吸引并与特定真菌结合。真菌通过交换帮助植物挖掘养分,并获得返还的糖类及有益物质。植物还能对应土壤中的细菌信号,将根系作为固氮菌的“栖息地”,而这些微生物则获得庇护和营养。

2. 什么是植物向性? 

和所有其他动物与生物一样,植物也要适应不同的生长环境;但其他生物可以移动,植物不能,所以必须依靠其他方式来应对不利的生长条件,这就是植物向性发挥作用的地方。

植物向性是指植物能够朝向或背离特定刺激(如光、重力、水、触碰)进行调节的机制。发生这种反应时,某一部分的细胞生长速度会比其他部分快,从而确定植物的生长方向,并在如生长素(Auxin)等植物激素的作用下调控生长,使植物根据刺激类型弯曲或偏转。刺激响应分为两类:

  • 负向性:远离刺激生长;
  • 正向性:朝向刺激生长。

这些响应下,有很多种植物向性(或向性反应),既可能形成负向性也可能为正向性,包括:向光性(Phototropism)、向触性(Thigmotropism)、向重力性(Gravitropism)、向水性(Hydrotropism)、向温性(Thermotropism)及向化性(Chemotropism)。

向光性 

向光性主导着植物朝着光源增长。例如在大麻上,向光性属于正向性反应,因为植物会朝向光源生长。这是因为大麻细胞内有光感受器能探测光线,探测到后会将如生长素等植物激素导向较少光照的分支,从而使这些位置的生长更快,进而朝向光源获得所需光照。

Can cannabis plants think?: phototropism

向光性是识别光源并朝其生长的能力。
  

需要注意的是,枝条、叶片和茎的向光性为正向性,但根部的反应则相反,由于根部需要在地下获取水分和养分,所以其为负向性,避开光照。也就是说,对同一个刺激,不同部位的植物会表现出不同的向性反应。植物中的光感受器被称为光敏色素(phytochromes)。

这些结构存在两种形式,即Pr和Pfr。当大麻感知外部光线后,会将Pr转化为Pfr,由此引发一系列细胞和激素反应,让植株朝着光子来源生长。不过,不同波长的光线引发的向光反应并不相同。了解不同波段对大麻的影响能帮助种植者合理诱导或抑制特定反应。比如,蓝光波段更容易引发强烈向光性,而红光波段效果较弱。因此,许多室内种植者会选择特定波长的LED生长灯,以便在不同生长阶段促进大麻最佳生长。

向日性 

向日性属于向光性的一种,但与普通向光性不同,它让花朵和茎能够跟随太阳,从日出到日落,始终朝向太阳移动。向日性在向日葵等植物上最为明显,花朵会始终面朝太阳,提高温度、吸引传粉者。

Can cannabis plants think?: heliotropism

向日性和向光性相似,但并非完全一样!
 

目前关于向日性和向光性是否属于同一种反应还存在争议,但研究发现它们确实不同,尽管表现很相似,所以不要混淆哦!

向触性 

向触性是指植物对触碰的反应,例如当藤蔓寻找支撑物向某个方向弯曲时就是正向触性,因为植物能够感知某些细胞(常在藤蔓顶端)未与表面接触,于是让这些细胞比其他细胞生长更快,直到接触到可攀爬的表面为止。向触性并不适用于大麻的枝条,但适用于根部。

Can cannabis plants think?: thigmotropism

向触性促使某一部分生长加速,直到接触到适合生长的表面。
 

如前所述,不同部位的植物会表现为正向性或负向性:根系在生长过程中可能遇到石头或大块木头,成为生长障碍物,此时向触性会让根部调整方向,避开障碍,以保证根系正常生长。因此,虽然对花朵和枝条而言是正向性,但对根来说可以是负向性。

向重力性 

向重力性非常重要,因为它主导了大麻根和植株整体对重力的生长反应,根部朝下生长,而茎、枝和叶片则朝上生长。科学家认为,名为“沉重细胞”的细胞类型负责这种向性。这些细胞主要出现在主根顶端、根部和枝条中,所以根部总是顺着重力方向生长,而植株体则与重力相反方向生长。

Can cannabis plants think?: gravitropism

多亏了向重力性,根和枝条总能朝正确方向生长。
 

如生长素等植物激素在该类型向性中同样起到关键作用。如果枝条未接收到光照,生长素会在枝条下侧累积,促进这侧细胞生长,直到枝条向上弯曲,因此如需捆扎枝条时要及时调整。

向水性 

向水性是大麻在遇到水时的反应,这对植物来说极为重要,因为只有这样才能防止过度浇水或干旱。例如,基质干旱时会产生正向向水性,帮助根系寻找水分;基质过湿时则产生负向向水性,根部会远离水分。

Can cannabis plants think?: hydrotropism

向水性指根据植物需求,根能避开或朝向水源。
 

此时,大麻实际上要克服(或降低)向重力反应,缺水或过水都会使植物表现出向水性大于向重力性,且这种情况受基质本身影响。举例来说,根系在湿度较高的基质中比在空气流通良好的基质中更容易表现向水性;后者则更表现向重力性。

其他类型的向性  

除此之外,还有温度向性(Thermotropism)和化学向性(Chemotropism)也影响植物生长,这两类虽然较少见,但同样存在。

向温性 

向温性是指植物对热、冷或任何温度变化产生的生长或移动反应。比如,根部在特定温度下表现为正向温性,而在低温或高温下则表现为负向温性,但由于根部在地下,往往不易观察。

向化性 

向化性是植物对化学物质的生长反应。根部对化学物质极为敏感,可以对基质中的某些元素表现出正向性或负向性。例如,向化性帮助植物根系获取和吸收土壤养分,提升生长和整体发育。另一个例子是花粉落到柱头(白色茸毛)上时,植株会释放心号使其生长趋向子房,保障种子的活力。

3. 植物向性与人类感官对比

如前所述,植物没有大脑,不能像人类和动物那样思考,但它们有多种向性反应,通过激素调节成长、应对虫害,或渴望获得更多水分。也就是说即使没有大脑,植物也能像我们一样对刺激作出反应,只是他们所依赖的是自己的“神经系统”。

大麻植物能闻到气味吗? 

植物的嗅觉与绝大多数生物不同。它们拥有一些含有乙烯的受体,能对环境中化学物质做出反应。植物的嗅觉使它们能协调花、果实的成熟,吸引传粉者,由此传播花粉或种子,延续物种。

Can cannabis plants think?: smell

植物可以“闻到”某些化学物质来吸引传粉者,并在受到昆虫袭击时沟通。
 

这些受体最重要的是帮助植物在遭遇昆虫攻击时与其他植物沟通。当受袭击时,植物会释放特殊的信号素,警告附近其他植株。也就是说,虽然植物不会像我们一样真正“嗅闻”气味,但它们确实有嗅觉并用它来互相沟通。

人类 vs 植物:嗅觉
人类 植物
嗅球 向化性;
向水性。
鼻腔

大麻植物有触觉吗? 

众所周知,大麻植物对热、冷或强风很敏感,因此在此环境下生长会变慢或遇到困难,这是一种触觉。某些类型植物如捕蝇草或含羞草表现得尤为明显,被触碰时会立即收拢,说明植物确实具备触觉,只是与我们想象不同。

人类 vs 植物:触觉
人类 植物
皮肤中的专门神经元 向触性; 
向温性。
感官神经

大麻植物有味觉吗?      

类似于其他感官,植物确实拥有味觉,但其运作和用途不同。和某些动物一样,植物的味觉与嗅觉是相互关联的。植物的根部具备味觉,甚至能与周边根系沟通,例如当植物缺水时可向邻近传递缺水信号,促使它们关闭气孔防止蒸发,为干旱做好准备。

Can cannabis plants think?: taste

根部能“品尝”基质里的养分并将其信息向周围植物传递。
 

需要注意的是,与嗅觉响应于环境化学物质不同,味觉主要指溶解于水的化学物质能与根结合。

人类 vs 植物:味觉
人类 植物
舌头上的味蕾 向化性;
向水性。
咽喉和食道

大麻植物能“听到”吗? 

尽管植物不能像我们一样真正听到声音,但它们确实有“听觉”。例如,植物听不懂音乐(没有耳朵及耳膜),但能检测到来自昆虫甚至蠕虫的小型振动;还可以感知其他植物产生的振动,甚至某些植物能产生超声波来沟通或准备应对虫害与强风。 

人类 vs 植物:听觉
人类 植物
外耳 向化性;
向水性。
耳道

大麻植物能“看见”吗

大麻没有眼睛,所以显然不会像我们一样拥有视觉,但依靠向光性,植物能感知光线方向并判断光照强度是否异常。植物还拥有光敏素用来感知蓝光,还可借由光敏色素感知红色光谱。当然,这与我们的视觉机制完全不同,植物无法像人或动物那样形成图像,但这有助于其调节内部生物钟,进而调控光合作用和蒸腾作用,让它们“感知”所接受的光照强度及光谱。

人类 vs 植物:视力 
人类 植物
瞳孔 向光性与向日性; 
向温性。
虹膜

4. 人类能与大麻植物沟通吗?

了解了植物如何接收刺激并与环境互动后,最关键的问题来了……人类是否能通过言语、音乐等不同刺激方式与大麻作物互动,并对其生命周期、最终品质及产量产生积极影响?自20世纪50年代就有非常有趣的研究。虽然大部分并未同行评审,但大量案例显示种植者与作物互动有助于提升效果。最早可追溯到印度安纳玛莱大学。由该校植物学系主任T.C. Singh博士主导,发现生长期用音乐刺激的大麻生物量提升高达72%,高度增加20%。研究还表明,发芽时播放音乐能让种子长出更多风叶,个体更大,基础性状(节间距离、茎强度)提升。最初只用古典音乐,后来还用印度民谣“Raga”。

他用两种音乐都获得类似正面效果,甚至光脚在植物旁边跳舞(不用音乐)都能促进生长和品质提升。之后,加拿大工程师兼科学家Eugene Canby给作物播放巴赫音乐,产量提升了66%。最近Sicky Buds药房的种植者Elias Tempton在家里给植物全天播放古典音乐,发现叶片结构和厚度都变好了。 

因此,他开始在Sticky Buds主站也播放古典乐并获得同样提升。他认为,音乐的效果并非音乐本身,而是人工作物时改善了情绪,从而让植物更好。而Matt Lopez——首位培育世界经典品种Northern Lights的种植者——也有类似看法。他同样在种植区持续放古典乐,并以积极的心态与作物互动。Matt认为,“只要用正能量与作物相处,再配合贝多芬或莫扎特等古典乐,植物能生长更快,更健康,产量更大,并提升大麻素含量”。

哪些机制导致产量、效能和产出增加?

老实说,这一点还没有确凿科学依据。也许我们可以拆分下原理。声音本质上传递为波,人类耳膜感受到后产生振动,并被转化为电脉冲进入大脑解码。而如之前所说,植物靠感受音频振动来认知所谓的“声音”,但方式和我们完全不同。植物有原生质(protoplasm),它一直处于运动状态,会受到一切振动频率影响。理论上音波可能改变这种运动状态,加快细胞运动速度,从而提升生长速率、养分吸收及整体活力。有的种植者偏好某类音乐,有的却支持另一种,所以我们不便为哪种风格下定论。

研究似乎强调,真正关键的是集中照顾作物的意图而非音乐。对于许多大麻种植者来说,种草不仅仅只是为了最后收获的“粘粘”成品。刚开始也许觉得这只是个有趣的爱好,结果会带来很大益处,但像我们FastBuds团队这样的人,大概率会发展得更深入——甚至稍带点灵性。这一切都能说明,你的意念和状态会直接影响到作物,无论是大麻还是其他物种。人类与大麻渊源已久,内源性大麻素系统(ECS)就证明了我们和这种神奇植物共同进化的关系。

内源性大麻素系统(ECS)是一个复杂的信号调控系统,直接影响着睡眠、情绪、食欲、记忆和生育。总的来说,这一切都佐证了我们与大麻根深蒂固的联系。所以下次照料你的作物时,记住它带来的进化好处,要保持正能量——放上你最爱的音乐、随意舞动,尽情享受吧!这或许不仅能提升你的心情,还会让你最爱的植株更强壮、更高产、更有活力!

5. 总结       

植物肯定会“思考”,但方式与我们习惯理解的不同。不仅仅是大麻,所有植物都拥有这些感知机制,如前所述,支持其“看”、听、闻等多种感官,这些对植物生长至关重要。没有这些感官,你的植株就无法正确生长,因为根、枝、叶都不知道具体该向哪里、怎么、何时生长。如果你有更多关于植物向性的信息能帮助其他种植者,欢迎在下方评论区留言!

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