植物有沒有大腦,植物沒有真正意義上的大腦 只是機(jī)體對(duì)外界刺激的反應(yīng)
綺彤郎
眾所周知,大腦是動(dòng)物最重要的器官組織之一,但并不是所有的生物都有大腦,比如一些低等單細(xì)胞生物或者水母,蛞蝓等這些軟體動(dòng)物,它們只有一些網(wǎng)狀的神經(jīng)元,可以讓機(jī)體感受到周圍的環(huán)境并及時(shí)做出反應(yīng),實(shí)際上并不是真正意義上的大腦。那么,植物呢?植物有大腦嗎?下面我們一起來(lái)探究下。
植物有沒有大腦
首先,我們來(lái)分析細(xì)動(dòng)物大腦的工作原理,大腦也即神經(jīng)中樞,是各類信息的集散地和處理?!按竽X”在整體上“處于優(yōu)先位置”,“能夠發(fā)出指令”,并“通過指令(信號(hào))傳遞指揮人體對(duì)外界刺激做出反應(yīng)”。
我們小時(shí)候經(jīng)常看電視《人與自然》中,存在許多有趣的植物,有會(huì)跳舞的跳舞草,會(huì)"害羞”的含羞草,會(huì)抓蟲子的捕蠅草等,這些會(huì)對(duì)環(huán)境作出反應(yīng)的植物,它們有大腦嗎?目前科學(xué)界持有兩種觀點(diǎn):
觀點(diǎn)一:植物有大腦
1、植物有完整的信號(hào)傳遞系統(tǒng):可以產(chǎn)生并通過化學(xué)信使(各類植物激素、乙酰膽堿 …)、電波傳遞(動(dòng)物神經(jīng)傳遞也通過乙酰膽堿和電波)等傳遞各類“指令”(信號(hào))。
2、植物能夠?qū)ν饨绱碳ぷ龀龇磻?yīng):快速而直觀的反應(yīng),如含羞草受觸閉合、食蟲植物的捕蟲行為……;緩慢而不太明顯的反應(yīng),如植物對(duì)一定程度的干旱、鹽堿和病蟲侵襲的適應(yīng)性反應(yīng)。
3、植物會(huì)有“意識(shí)”地選擇或?qū)ふ覍?duì)自己最有利的方式與策略:向光性、趨水性、趨肥性、干旱時(shí)氣孔關(guān)閉、大部分植物為防止近親繁殖而采取自花不親合的策略….
4、在微觀水平,植物和動(dòng)物一樣,都能夠以“鈣離子”、“肌醇磷酸”等作為細(xì)胞“第二信使”。
從以上幾點(diǎn)分析,植物能夠?qū)ν饨缱龀龇磻?yīng),也能夠發(fā)出指令,并通過指令(信號(hào))傳遞,指揮個(gè)體對(duì)外界刺激做出反應(yīng),這是大腦的標(biāo)志性功能,從這方面看,植物應(yīng)當(dāng)是有“大腦”的,有科學(xué)家猜測(cè),植物的“大腦”在根系中。
主要體現(xiàn)在:根系在發(fā)育進(jìn)程中處于“優(yōu)先地位”;根系具有感知環(huán)境變化的能力,能夠產(chǎn)生多種信使(發(fā)出指令),并能夠通過信息傳遞(指令傳遞)調(diào)控地上部;根系比地上部發(fā)達(dá),消耗的能量也更多。
觀點(diǎn)二:植物沒有大腦
在早期的動(dòng)物進(jìn)化過程中,神經(jīng)索貫穿動(dòng)物并在每個(gè)體節(jié)形成神經(jīng)結(jié)控制肢體運(yùn)動(dòng),在身體前部的神經(jīng)節(jié)通常較大,稱為大腦。
在脊椎動(dòng)物中,大腦變得尤其發(fā)達(dá)并起著支配作用。而在無(wú)脊椎動(dòng)物,比如昆蟲中,大腦相對(duì)簡(jiǎn)單,而除大腦外的其他神經(jīng)節(jié)也能獨(dú)立發(fā)揮一定功能,比如通過咽下神經(jīng)節(jié)控制口器,胸部神經(jīng)節(jié)控制足和翅的活動(dòng)。這就是為什么去掉蟑螂的頭它還具有活動(dòng)能力。
但并不是所有的生物都有大腦,比如一些低等單細(xì)胞生物或者水母,蛞蝓等這些軟體動(dòng)物,它們只有一些網(wǎng)狀的神經(jīng)元,可以讓機(jī)體感受到周圍的環(huán)境并及時(shí)做出反應(yīng),實(shí)際上并不是真正意義上的大腦。所以在大腦的定義中,植物是沒有大腦的。
其次,實(shí)際上光合作用的生活方式?jīng)Q定了植物的運(yùn)動(dòng)和神經(jīng)系統(tǒng)不經(jīng)濟(jì)。
神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)化的選擇是為了快速對(duì)外界作出反應(yīng)。但植物的生活要素不同,屬于靠天吃飯,陽(yáng)光、土壤都是時(shí)間、空間范圍上尺度極大的,陰天來(lái)了、暴雨來(lái)了也不是跑幾步就能躲開的,即使進(jìn)行快速反應(yīng)也得不到什么生存優(yōu)勢(shì)。
正相反,神經(jīng)系統(tǒng)是非常消耗能量的。比如人類的大腦每天需要消耗全身的1/6能量。曾經(jīng)的遠(yuǎn)古類人猿是因?yàn)槌匀?,尤其是熟肉,才允許進(jìn)化出這么大一個(gè)累贅。植物不能通過捕食富集能量,僅靠光合的能量富余是極其有限的,一棵水稻半年才儲(chǔ)藏半碗米粒的淀粉,給人腦一兩個(gè)小時(shí)就燒光了。對(duì)植物來(lái)說負(fù)擔(dān)這么大的開銷根本不現(xiàn)實(shí)。
而且神經(jīng)系統(tǒng)不能做光頭司令,勢(shì)必要一個(gè)龐大的肌肉系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行,要了肌肉系統(tǒng)又要循環(huán)系統(tǒng)來(lái)養(yǎng),各種要求像多米諾骨牌一樣一路倒下去,那消耗的能量就海了去了。上面也說了,神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)植物實(shí)用效果很差,如果為之砸鍋賣鐵是很不利于生存的。