学术推送植物会怕痛吗

植物会怕痛吗

植物在自然界中会遭到许多种组织损伤：风吹、雨打、虫蚀、人为破坏，以及动物踩踏等造成的机械伤害。那么植物受到这些外界刺激时，会不会感受到痛呢？

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植物能够“感知”创伤

植物没有神经系统，理论上是没有痛觉的，但植物确实能够感受到伤害，并且做出一系列反应。在植物机械伤口反应过程中，伤口、食草动物破坏等作为损失反应的初级信号，启动防御基因的表达。[1]

这些信号激活卵磷脂酶，导致膜脂内亚麻酸和亚油酸释放后形成紫茉莉酮酸，后者作为第二信使激活防御基因（蛋白酶抑制因子）表达。当植物感受到外界机械刺激时，嵌在细胞膜中的“机械性刺激感受器”使带电离子穿过细胞膜，在细胞内外形成电荷差，从而产生电流信号，植物体继而对这些触觉信号作出反应。为了成功地生长和发育，植物必须不断地对环境进行评估，包括光照或温度变化，水分或营养物质供给，病原体或昆虫攻击。基于应答网络，受伤的部位释放出信号，并传递给其他的部分或邻近的同伴，提醒他们做好防御准备。[2]

植物为应对机械或食草性昆虫损伤会释放一些绿叶挥发物。常见绿叶挥发物包括C-6醛、醇及其酯类化合物，它们是植物体在受到生物或非生物胁迫后，组织受到破坏释放出来的物质。绿叶挥发物通过增强伤害过程中触发的诱导性化学防御反应，特异性地启动邻近植物抵御即将发生的伤害应激反应。它是植物-植物内部信号、植物之间以及植物和周围其他生物相互识别或竞争的重要信号分子。[3]

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实验探究

年时，东英格兰大学的研究人员发现，当对番茄幼苗的子叶进行隔离冷冻时，其他叶片的细胞也有同步的电位变化，也就是说冻伤信息以电信号的形式传遍了幼苗全身。植物学家做了实验并对植物体内的元素进行了检测，发现当植物的躯干或者是树叶出现被虫蛀或者是人为的损害时，植物体内的钙元素含量会急剧地升高，而拥有神经系统能够感知到痛感的人以及动物在感受到痛时体内的钙元素含量也会急剧升高。科学家表示钙元素的升高是疼痛机制中的一环，据此研究表明植物是能感受到疼痛的。

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植物也能“记住”过去受过的伤

植物受伤后不仅可以“提醒”同伴防御，它们甚至可以记住一些高温、寒冷等“不好的”经历，并能将记忆遗传给后代。植物体具有许多独特信号感应机制来感知各种环境条件，也能够随着时间推移整合环境条件，并存储诱导信息的线索。植物已经进化出一种“逆境记忆”机制，通过这种机制，它们可以记住过去的压力事件，并启动应激反应，以便对反复出现的压力做出更快或更强烈的反应。

进化过程中，植物逐渐建立并发展了一套完备的防御信号传递系统。植物受到伤害后，在数分钟或数小时内便产生伤害反应，激活防御反应体系，促进受伤组织愈合，保护植物体免遭进一步伤害。植物会激活大量的生理反应，如激活致病相关蛋白和创伤相关激素(如乙烯和茉莉酸盐)的应答反应，从而修复受损组织并保护其免受病原体侵染。

植物受到伤害后,在数分钟或数小时内便产生伤害反应，激活防御反应体系，促进受伤组织愈合，保护植物体免遭进一步伤害。[4]

看完这篇文章，是不是又对植物有了新的认知呢？植物虽没有痛觉，但仍会感受到你对它的伤害，所以还是以后请“足下留心”哦。

参考文献

[1]HilkerM,SchmullingT.Stresspriming,memory,andsignallinginplants[J].PlantCellandEnvironment,,42(3):-.

[2]宋恒,王长泉.机械伤害诱导的植物防御机制和信号转导[J].植物学报,,48(4):–.

[3]EngelberthJ,AlbornHT,SchmelzEA,TumlinsonJH.Airbornesignalsprimeplantsagainstinsectherbivoreattack[J].ProceedingsoftheNationalAcademyofSciences.,(6):-5.

[4]DanielLupSamuel,TianXin,XuJian,ManuelPerez-PerezJose.Woundsignalingofregenerativecellreprogramming[J].PlantScience,,:–

资料收集

文艺部买尔孜亚·吐尔逊买买提

文案整理

文艺部陈春兰马殿文

编辑

新媒体中心张佳轩

审核

新媒体中心温婕

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