二、植物能嗅到什么 未有解释的现象
我的外祖母从未学过植物生物学或农学。她甚至没上完高中。但是她知道,把一个成熟的香蕉放入一个牛皮纸袋,再把一个还很硬的鳄梨放进去,鳄梨就能变软。她是从她母亲那里学到这一招的,她母亲又从她自己的母亲那里学到这一招,如此代代相传。事实上,这种做法可以追溯到古代,古代文明早就有多种催熟水果的方法了。古埃及人划破少数几个成熟的无花果,就可以让整串无花果成熟;古代中国人则在储藏梨的房间里烧香,这也可以让梨成熟。
20世纪初,佛罗里达的农民在用煤油加热的棚屋中催熟柑橘。这些农民确信是热量引发了水果成熟,这个结论听上去颇为合理。然而,当他们在柑橘旁边放上电热器,插上插头,却发现这些水果无动于衷的时候,你可以想象他们有多沮丧。那么,如果不是热量的问题,水果催熟的秘密莫非和煤油有关吗?
事实证明的确如此。1924年,来自洛杉矶美国农业部的科学家弗朗克·E.邓尼证实煤油烟含有少量叫作乙烯的物质,不管是催熟什么水果,只要用纯乙烯气体处理一下即可。他在研究中用的柠檬就对乙烯极为敏感,只要空气中有一亿分之一浓度的微量乙烯,柠檬就可以产生反应。同样,中国的线香产生的烟也被证实含有乙烯。这样,一个简单的科学模型就建立起来:水果“嗅”到了烟中极微量的乙烯,在这种气味之下做出快速成熟的行为。我们闻到邻居家烤肉的烟味,然后垂涎欲滴;植物觉察到空气中的乙烯,然后就软熟了。
但是这个解释不能回答两个重要问题:第一,为什么植物要对不管什么烟中的乙烯都产生反应?第二,我的外祖母把两个水果放在一起时,或古埃及人划破无花果时,又发生了什么?剑桥大学的理查德·盖因在20世纪30年代做的实验为此提供了答案。盖因分析了成熟苹果周围近处的空气成分,发现里面含有乙烯。在盖因做出这个开创性的工作一年后,康奈尔大学博伊斯·汤普逊研究所的一个研究组提出,乙烯是用来使果实成熟的通用植物激素。事实上,无数后续研究都表明,包括无花果在内的所有果实都会释放这种有机化合物。所以,不光只有烟中含有乙烯,正常的果实本来就会释放这种气体。古埃及人划破无花果,就是为了让乙烯气更易于释放。当我们把一个成熟的香蕉和一个未成熟的水果——假定是个硬梨——放在一个袋子里时,香蕉会释放乙烯,梨“嗅”到乙烯之后就迅速成熟了。这两个水果借此便交流了彼此的生理状态。
当然,果实之间的乙烯信号传递并不是为了我们演化的。不管我们什么时候想吃梨,都能吃到熟透的梨,这可不是植物演化的目的。实际上,这种植物激素是作为一种调控因子而演化的,它可以使植物对诸如干旱和受伤这样的环境胁迫做出反应;所有植物(包括微小的藓类)在生活史的整个阶段中都会天然产生乙烯。不过,乙烯对于植物衰老尤为重要,因为它是叶片衰老(能够形成红叶的衰老过程)的主要调控因子,在正在成熟的果实中也会大量产生。成熟苹果产生的乙烯不仅保证了整个果实均匀划一的成熟,还使邻近的苹果也成熟,释放出更多的乙烯,引发麦金托什的一场由乙烯诱导的成熟连锁反应。从生态角度来看,这对于保证种子的传播也有优势。动物会被桃或樱桃之类的“已可食用”的水果吸引。一批果实在乙烯诱导之下变得软熟后,可以集中在一起展示,犹如一个容易被动物识别的水果市场。这些动物吃喝既毕,在日常活动的时候,就传播了种子。