花能聽到蜜蜂嗡嗡嗡──這讓花蜜更香甜

↑↑↑↑↑縮時攝影影片展示出一座煥發生機的花園

哈達尼的團隊觀察月見草（Oenothera drummondii）後發現，植物在感覺到授粉者翅膀振動的幾分鐘內，會暫時性提高花蜜的糖分濃度。實際上，花朵本身具有耳朵的功能，能接收蜜蜂翅膀的特定頻率，同時過濾掉無關的聲音，例如風聲。

最甜美的聲音

身為演化理論家，哈達尼說她的研究問題源於她發覺聲音是一種常見的自然資源──要是植物不像動物一樣利用聲音，就是浪費這種資源。她認為，如果植物具有聽到聲音與回應聲音的方法，就能幫助它們生存及傳遞遺傳基因。

由於授粉是植物繁殖的關鍵，所以她的團隊從研究花朵開始。月見草在海灘上與臺拉維夫周圍的公園裡茂盛生長，因為它具有很長的花期，而且產生相當多的花蜜，所以成為很好的候選研究對象。

為了在實驗室裡測試月見草，哈達尼的團隊將月見草暴露在五種聲音處理：無聲、10公分外一隻蜜蜂的錄音，還有電腦合成的低、中、高頻音。接受無聲處理的植物被放在阻隔振動的玻璃罐下，花蜜的糖分濃度沒有顯著增加。暴露在高頻音（158-160千赫）與中頻音（34-35千赫）的植物也有相同結果。

但對於暴露在蜜蜂錄音（0.2-0.5千赫）與低頻音（0.05-1千赫）的植物而言，最終分析顯示了明確回應。在接收這些錄音的三分鐘內，植物的糖分濃度大幅升高20%。

他們的理論認為，給授粉者較甜的食物可能吸引更多昆蟲，有機會增加異花授粉的成功率。研究人員的確在實地觀察中發現，如果在先前六分鐘內曾有授粉者造訪某株植物，則該株植物周圍出現下一個授粉者的機率會增加九倍以上。

「我們發現實驗真的成功時相當驚訝。」哈達尼說：「但在其他環境、其他季節重複實驗，並同時以室內及室外生長的植物作為研究對象後，我們對於研究結果非常有信心。」

當作耳朵的花

該團隊思考聲音如何作用時，花朵經由傳導與解讀振動而扮演的角色也變得更引人好奇。雖然花朵的形狀與尺寸有很大差異，但有許多花是內凹或碗型。這使它們非常適合接收並放大聲波，就像衛星接收碟一般。

為了對每個聲音頻率的實驗組測試振動效果，哈達尼與共同作者瑪琳．懷茲（Marine Veits）（當時是哈達尼實驗室的研究生）將月見草的花放在一台稱為雷射振動計的機器底下，這台機器能測量細微運動。然後該團隊比較這些花與那些接受不同聲音處理的花，分析它們的振動差異。

懷茲說：「這種特別的花是碗型的，所以在聲學上，我們可以合理推測，這種構造會振動並增加構造內部的振動。」

確實如此，至少對於授粉者的頻率是有作用的。哈達尼說，她很高興看到花的振動跟蜜蜂錄音的波長是一致的。

她說：「我馬上就看出實驗成功了。」

為了確認花是負責振動的構造，該團隊也針對去除一片以上花瓣的花進行測試。那些花無法與蜜蜂產生或電腦合成的低頻音共鳴。

還有什麼植物能聽見

哈達尼承認，關於新發現的這種植物回應聲音的能力，仍存在很多很多問題。有些「耳朵」是不是比其他耳朵更適合接收特定頻率？還有既然蜜蜂能偵測小至1-3%的糖分濃度變化，為什麼月見草還要大幅提高花蜜的甜度？

還有，這種能力可以賦予除了生產花蜜與授粉以外的優勢嗎？哈達尼假設，或許植物會互相警告有草食動物消滅鄰近植物的聲音。或者它們可能發出聲音來吸引會參與散播種子的動物。

「我們必須考慮到，花已經與授粉者一起演化很久了。」哈達尼說：「它們是活的實體，也需要在這個世界生存。對它們而言，能感知環境是很重要的──如果它們無法四處移動時尤其如此。」

光是這項研究就打開一個全新的科學研究領域，哈達尼稱之為植物聲學（phytoacoustics）。

懷茲想更了解研究團隊觀察到的現象背後的潛在機制。舉例來說，是什麼分子性或機械性過程引起振動與花蜜反應？她也希望這項研究會證實感知世界不一定需要傳統的感覺器官。

「有些人可能會想，〔植物〕怎麼可能聽到聲音或聞到味道？」懷茲說：「我希望人們能理解，不是只有耳朵才有聽覺。」

理查．卡爾班（Richard Karban）是研究植物與害蟲交互關係的專家，任職於加州大學戴維斯分校（University of California, Davis），他特別關注植物因為對聲音產生反應而帶來的演化優勢。

「植物可能會以化學性方式感知它們的鄰居，並評估周遭其他植物是否已經受粉。」他說：「目前沒有證據顯示那樣的事正在發生，但〔這項研究〕已經完成第一步了。」

撰文：Michelle Z. Donahue

編譯：涂瑋瑛

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