植物為什麼沒有大腦?
奇葩思考題……
實際上這是光合作用的生活方式決定了運動和神經系統不經濟。
神經系統進化的選擇壓是為了快速對外界作出反應。但植物的生活要素不同,屬於靠天吃飯,陽光、土壤都是時間、空間範圍上尺度極大的,陰天來了、暴雨來了也不是跑幾步就能躲開的,即使進行快速反應也得不到什麼生存優勢。
正相反,神經系統是非常消耗能量的。比如人類的大腦消耗了全身1/6的能量。曾經的遠古類人猿是因為吃肉,尤其是熟肉,才允許進化出這麼大一個累贅。植物不能通過捕食富集能量,僅靠光合的能量富餘是極其有限的,一棵水稻半年才儲藏半碗米粒的澱粉,給人腦一兩個小時就燒光了。對植物來說負擔這麼大的開銷根本不現實。
而且神經系統不能做光頭司令,勢必要一個龐大的肌肉系統來執行,要了肌肉系統又要循環系統來養,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,神經系統對植物實用效果很差,如果為之砸鍋賣鐵是很不利於生存的。眼看土豆就要成熟了,老王晚上悄悄地多施了一遍肥,第二天隔壁田裡的土豆好多都跑了過來,豐收的一季。
因為他們足夠強大。
在進化早期的動物中,神經索貫穿動物並在每個體節形成神經結控制肢體運動,在身體前部的神經節通常較大,稱為大腦。
在脊椎動物中,大腦變得尤其發達並起著支配作用。而在無脊椎動物,比如昆蟲中,大腦相對簡單,而除大腦外的其他神經節也能獨立發揮一定功能,比如通過咽下神經節控制口器,胸部神經節控制足和翅的活動。這就是為什麼去掉蟑螂的頭它還具有活動能力。
Fig
1. 昆蟲的神經和協調系統(圖片來源網路,侵刪)
但大象大腦遠比蜜蜂大的不一定就比蜜蜂聰明,只不過是進化過程中不同的選擇。
除了少數極其原始的動物,如海星,海綿等,所有的動物都有大腦。
所以在大腦的定義中,植物是沒有大腦的。
我們的大腦有幾百億個神經元,無比複雜精妙,是不是真的比植物要高等多了?
事實是,最早發現的人猿不過幾百萬年,而從藻類開始的植物在地球存在了幾十億年,
它們並不傻。
它們甚至有著很多人都沒有的高貴品質,自給自足,無私奉獻,而也是這種無私奉獻,他們無法像人一樣通過吃肉提供大腦運行所需的大量能量,相比之下光合作用產生的能量很少,卻也很大,因為這是幾乎所有生物的能量來源。
Fig2.
海藻在進行光合作用(圖片來源網路,侵刪)
所以為什麼植物沒有大腦?因為他們足夠強大,雖然沒有大腦,但他們絕不是傻傻的靠天吃飯,人類大腦的基本功能(信號收集,信號處理,控制運動,維持穩態,學習記憶)它們幾乎都能做到。
舉一些例子,
「野火燒不盡,春風吹又生」,白居易的詩告訴我們植物具有著強大的生命力,但也許大家沒仔細思考過這首詩背後的科學道理。
十多年前,澳大利亞的科學家也有著類似於白居易的發現,他們發現火災後的樹林中野花長的特別快,他們堅信野火中隱藏著春風吹又生的原因,於是他們用色譜質譜分離灰燼中的化合物,找到了一種分子能夠促進種子萌發,他們命名為Karrikin,發表在Science上。
Fig
3. Science上Gavin等人關於Karrikin的發現
植物固著生長的特徵讓它們對環境的刺激更加敏感,光照溫度濕度方方面面的變換都能被植物察覺,正如去年發表在cell封面的發現,COLD1基因能夠感知溫度變化,而包含粳稻COLD1基因的水稻能顯著增強耐寒性。
Fig
4. Cell, 2015, 160(6)封面,水稻COLD1基因的發現
Receptor-like-kinase穿越細胞膜表面感知外界信號並傳遞到胞內引起下游信號轉導,而在植物中RLK的數量遠遠多於動物。因為植物沒有腿不能跑,他們更需要適應環境,雖然不能在空間移動,他們也能夠控制氣孔開閉等器官層面的運動。
Fig
5. 植物控制氣孔開閉機制(圖片來源網路,侵刪)
而例如植物葉片晝夜的變化,也是由不同化合物控制的。
Fig
6. 植物葉片晝夜節律變化的化學機制
至於學習,今年的一項研究發現捕蠅草能夠感知獵物觸碰陷阱的次數,觸碰一次並不會引起葉片的關閉,這樣植物在捕獲掙扎的動物的同時也避免了一些非獵物,例如掉落的葉片的干擾。
Fig
7. 捕蠅草捕獲食物
關於記憶,有人找來了一堆含羞草栽在小花盆裡,再將花盆分別安裝到特製的滑輪軌道上讓花盆下落。這些植物會滑落到柔軟的泡沫中。而下落速度足以刺激含羞草,讓它們的葉子捲起來。
然而通過重複多次下落達到六十次之後,人們發現,有些植物在下落時沒有出現閉合葉片的反應。
也就是說,植物似乎發現了下落不會對自己造成傷害,所以,越來越多的植物懶得保護自己。含羞草在持續的刺激下會適應這種變化,就像動物實驗中一樣有了「記憶」。
Fig
8. 含羞草受刺激葉片閉合(圖片來源網路,侵刪)
而植物有記憶的最直接的例子就是表觀遺傳。Caroline
Dean等科學家發現植物能夠「記憶」寒冬周期長短,從而能夠精確地調控開花時間,以確保授粉、發育、種子的傳播和發芽能夠在恰當的時期進行。開花基因FLC在寒冷的時候會被表觀修飾從而被關閉,這項工作發表在2011年的nature上。
Fig 9. Nature上Caroline等關於植物「記憶」寒冬周期長短的發現
總而言之,
植物雖然沒有大腦,但他們有自己的一套精細的化合物調控網路。他們與環境與生物之間交流密切,他們能夠記憶能夠數數植物之間也能夠互相「聊天」,他們遠比我們想像的要聰明。
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簡單說,跟運動與否有關係。動物也不是都有大腦。從脊索動物起,才開始在身體前側出現集中處理信息的神經結,也就是雛形的腦。而屬於脊索動物的被囊動物,比如海鞘,還有一個特別的技能:幼蟲期有腦,四處遊走,一旦找到了合適的家,就紮根下來,再也不動了,然後就會把它的腦「吃掉」(退化吸收掉)…… 如果不動就能活,為什麼需要腦呢?這個極度耗能的東西?(和過濾水裡的浮游生物相比,光合作用能提供的能量就更低了……)即使在同一類物種里,比如軟體動物,也是:越是懶惰、行動越少、動作越慢的動物,神經系統就越簡單(比如蚌、石鱉);越是行動快,尤其是需要四處捕獵的動物,越是有複雜的神經系統,包括腦(還有大大的眼睛……比如章魚、魷魚)。
我們為什麼要思考?從外界輸入各種信息,處理(「想」),然後呢?必須對外界做出反饋,以某種方式改變外界(從而提升自己的生存狀態,比如能更有效地攝入能量,滿足腦的能耗),也就是說,必須有信息輸出。如果只是輸入信息,處理信息,就是不輸出,那……很好玩嗎(就像發動機空轉一樣)?所有的思考,最後必須轉化為「動」才有意義,哪怕是別人的「動」(比如某些可以整天坐著的人,也需要思考,用話語或文字或其他什麼,來最終影響別人的行為,從而間接提升自己的生存狀態);哪怕是白日夢,也是在為可能的行動情景做演練……
很多魔幻小說里,會有「成精」的樹,它們平時沉睡著(可以看成是在通過光合作用緩慢地積攢能量……),關鍵時刻就會露出嘴臉來開始說話(當然也開始思考了),然後呢?如果它們不能用這短暫的、珍貴的思考機會做點什麼事情,從而能極大地提升自己的生存狀態,那,白攢了幾十年甚至幾百年的能量……很好玩嗎?所以當現代的科學研究發現,運動可以提升人腦的活力,促進新的神經元和新的神經連接的產生……一切都在預料之中……這是適應模式上的兩個取向:使用機動能力主動規避不良環境,還是使用強有力的抗逆能力與複雜的調節機制去硬杠?植物不但沒有大腦,其細胞結構、基因組結構都是後者的。
實名反對 @Serena Yu 的最高贊答案。(下劃線為其答案原文)
我要為我的食肉植物正名!
——「實際上這是光合作用的生活方式決定了運動和神經系統不經濟。
神經系統進化的選擇壓是為了快速對外界作出反應。」
見下圖,(捕捉並消耗之後的蒼蠅)本人養殖,照片保留權利。
捕蠅草,肉食性,多年生草本植物。有神經,肌肉,記憶和消化系統。
「正相反,神經系統是非常消耗能量的...植物不能通過捕食富集能量。」
下圖是捕蠅草捕捉(這隻被抓到剛好抓拍到視頻,可以管答主要哦)後,消化完畢的蜜蜂「軀殼」。
「而且神經系統不能做光頭司令,勢必要一個龐大的肌肉系統來執行,要了肌肉系統又要循環系統來養,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。」
可惜捕蠅草歷經千年未倒,人家有神經、有肌肉、有循環(只分解並吸收有用養分,剩下無用廢物隨著「嘴」的張開被自然界中的風刮/代謝走)系統。它的存在簡直是對上文的完美駁斥。
下面我簡單敘述捕蠅草的捕蟲機理(其中,學界沒有弄清其記憶功能的運作機理)
它的「嘴裡」分泌蜜汁來吸引獵物,同時嘴裡長有六根纖毛(大些的個體肉眼能看到),這很細小的毛是六根神經,控制夾子的閉合,所以說這是有神經的植物。為了區分灰塵沙子等和可以吃的活物,一次的觸碰不會引發閉合,只有連續(20s以內)觸碰兩次纖毛它的嘴才會閉上。比如飄來的沙子是不會觸碰兩次纖毛的,所以節約了能量,為了達成這個區分機制,捕蠅草內部有一個記憶系統,所以這也是一個有簡單記憶的植物。
它也有運動系統,且擁有十分高的效率,由上文的神經纖毛觸發,並由電信號(已被學界證實)傳輸,一個光照充足,環境濕度和溫度都合適的捕蠅草,在觸發之後的閉合速度可以達到0.2s,完全可以抓到飛蟲。——這裡,由詞典定義肌肉的功能是「能在神經控制下收縮,使器官運動」,也完全適用。
最後,抓到的物體接下來幾十分鐘如果不掙扎,即不繼續觸動纖毛,那麼它也會在48小時以內慢慢張開,所以喂東西最好是活的。當確定抓到的是可以「吃」的東西,那麼在閉緊的夾子中會馬上會停止分泌蜜汁,而開始分泌消化液,本人實驗過,消化液呈PH酸性,並且據說含有至少三種消化酶,接下來的幾天(時長看獵物大小)會一直處在消化中,可以清晰的看到夾子中豐盈的消化液體,與此同時獵物會被溺死。當夾子張開的時候,昆蟲只剩下一個軀殼——有用的養分被吸收,接下來軀殼會被卡羅來納州夏天怡人的季風吹走,完成整個代謝過程。
植物要是有大腦,在地球也就基本沒動物什麼事兒了。
突發奇想:
上帝覺得植物沒有腦子不能思考感覺很可憐,於是賦予了所有的植物擁有極其聰明的大腦。有了大腦的植物開始了思考,他們發現人類非常過分:亂砍亂伐;他們有了大腦感知到了各種感覺,身體受損就感到疼痛,到了冬天就感到寒冷,人類也很少幫助他們加一些「衣物」。但是這些大樹非常的聰明,他們開始討論如何把這些愚蠢又邪惡的人類滅絕掉。經過他們的討論,他們得出了一個重大結論媽的我們動不了自行車上為什麼不裝四缸汽油發動機?
在《希靈帝國》中有一個腦洞。我覺得挺有意思。
以下:
我們在民用星港的海關辦公室見到了「草木方舟號」上的船老大以及帝國派駐在這裡的樹精靈觀察員:關於幽靈船零件的事就是這個觀察員報告上來的。這座民用星港有大量模塊化的海關辦公室,每一艘在此停靠超過一周的飛船都可以申請得到這樣一間免費辦公室,用於處理公務以及和帝國管理部門交接各種情報,當然也可以作為商務洽談的地點使用:很多穿行在宏世界中的「特殊」商船就是直接在星港上完成貿易活動的。他們從一個星港跑到另一個星港,貨倉中始終裝滿那些長期流動中的貨物,他們是中間商和運輸者,除了停運期間從不離開自己的飛船或者踏上任何一顆星球。這種異世界商人稱自己為「星船倒爺」,他們的口號是「我們不生產資源,我們只是大自然的搬運工」——不過這些星船商人跟眼下這些林精無關,我挺好奇這些林精也申請這麼個辦公室有什麼意義,雖然他們符合申請條件,但作為商人,他們沒有貨物,沒有需要交接的情報,也不需要接待任何商業夥伴,這麼個辦公室對這樣一群落魄商人而言好像沒任何意義。
對我的疑問,那個看上去和其他含羞草沒任何區別的商船老大回答的特別不要臉:「反正不用白不用,我的船跟貨都完了,您還不許我在這兒占點小便宜么?」
當時我就覺得這些第一批在宏世界展開貿易的奸商們恐怕都是一個模子印出來的:我從這株含羞草身上看到了菲雅利帝國那個小販女王的影子。
珊多拉正在和那個擔任觀察員的樹精靈了解幽靈船的事,我則好奇地觀察著眼前的林精船老大:自從上次在影子城見到那個絮絮叨叨的含羞草之後我就對這個種族感興趣了,隨後也在影子城的各種網路居民社區里了解了一下這幫林精的來龍去脈,結果越了解越好奇:這種奇怪種族是怎麼誕生的?
林精是一種來自宏世界邊緣的新種族,和帝國進行官方交流還是不到一年前的事。並且在這個月之前他們都是在邊遠地區搞短線貿易,從未在帝國區內陸露過面。這些多年生草本植物擁有開化的智力和較高層次的科技文明,他們已經研究透了自己的宇宙,但暫時還不知道怎麼跳出自己的世界,因此像「草木方舟號」這樣的林精商隊都是依靠從其他文明手裡購買飛船或者申請公共穿界門來完成自助游。這種看上去似乎是植物。但實際上由植物和機械部分組合成的奇怪種族讓初次認識他們的人都感到大惑不解,即便在稀奇古怪的種族已經見怪不怪的影子城,林精初次露面的時候也引起了挺多人好奇,因為按照正常邏輯,這樣一個至今都沒能進化出天然肢體(或其他可以讓他們具備行動能力的機能)和交流器官的種族是不可能在成為高等文明的道路上起步的:他們無法製造第一件工具,也無法組成第一個階級和有意識集群。脫離了那些機械組件的輔助之後林精只能依靠自己的根須進行極其緩慢而且有限的行動。他們還會失去語言能力,即便和同族溝通也只能依賴低效且模糊的植物信息素交流,換句話說,失去那些機械肢體和輔助插件的林精將變成僅僅比植物高級一點的生物:他們還會保留思考能力,但不能動,不能說。無人知道他們那膨大的葉柄下面在轉著多麼聰明的小點子。
這一點在林精的整個進化史上都沒有改變:他們始終是無法脫離自己的機械身體的。
那他們到底是如何在成為高等文明的進化之路上起步的呢?或者直接點:他們是怎麼獲得第一個機械義肢,並且把這個機械義肢傳給下一代的?
這原因奇妙且罕見:最初的林精其實只是另外一個種族製造出來的寵物。
「我們管他們叫『父親』,」林精船老大在辦公桌上輕快地跳來跳去,他的聲音、姿態、外貌以及各種習慣在我看來都和前兩天看到的那個含羞草沒任何區別,「這種稱呼是創造者獨佔的,因為林精雌雄同體,我們族內沒有父母的概念。『父親』這個稱呼來自創造者的文明。他們非常聰明,而且最早在我們的星球上生起篝火——哦,一個偉大的文明。他們發現了林精,並把我們種在他們的牆角:最初僅僅用來改善他們房屋裡的空氣。後來這些偉大的人中一個最偉大的科學家突發奇想,把電極和解碼設備連接在他家裡的林精身上,那是歷史性的一天:那個也很偉大的林精——我們叫他長子,這個稱呼也來自創造者——他對科學家說:謝謝,以此來表示對每天澆水的感謝,這兩個字顯示在『父親』的顯示屏上,於是終於有人發現了林精的思維能力。然後過了很長時間。『父親』們掌握了跟林精正常交流的所有技術,並且知道我們在過去的幾百年里就一直在默默思考著,雖然那種思考很原始,接近夢囈和遲緩的思維幻覺,『父親』們仍然顯得十分高興。」
我聽到這兒忍不住開口打斷了對方:「話說你們的創造者也沒有個陰謀論什麼的?比如擔心自己星球上出現的另一個智慧種族會跟自己搶地盤之類——地球上可有不少類似的故事。」
「哦。有的,不過這種想法很快被證明是個笑話,」林精船老大很形象化地展開自己的枝條,模仿人類攤手的動作,「林精需要種在土裡,我們最喜歡的東西是恰到好處的澆水和曬太陽,我們不需要『父親』們手裡的任何財富,恰恰相反,林精是『父親』們的星球上必不可少的植物,『父親』們呼吸的氣體有百分之八十五來自林精,兩個種族互相不會掠奪對方的任何寶物,我們各自用不著的廢棄物反而是對方的生存資源,聰明人都知道我們沒有競爭必要——我知道您口中的地球是個什麼地方。地球人會擔心過多的食物和空氣會擠占自己的生存空間么?」
我:「……這倒也是。」
「總之『父親們』改造了林精,」船老大的小短腿在桌子上飛快地跑動著,「他們提升林精的智力,又給我們製造了可以更方便輸出思想的設備:就是感測插件,然後給我們安裝了機械的多功能肢體:它們既可以當腿。又可以當手。林精和『父親』們快樂地生活在一起,那可是個好日子。」
我本來只是隨口問問對方這個奇怪種族的來龍去脈,卻沒想到這個故事這麼有趣,忍不住催他快點說下去:「然後呢?你們的創造者哪去了?」
林精船老大的情緒卻一下子低沉下去,連葉片都無精打采地垂到桌面上:「來了一群強盜,五光年之外的強盜。他們是一群在群星間無惡不作的傢伙,跟害蟲一樣啃光一個個星球的資源,這些強盜入侵『父親』們的星球,一番激戰之後,他們贏了。」
「『父親』們被強盜執行了基因滅除,一代人後全部滅亡。但林精活了下來。這是因為在戰爭即將全線潰敗的時候,『父親』們修改了所有資料庫,他們抹除掉林精具備高等智慧的痕迹,然後讓我們偽裝成只具備簡單思維能力的家庭寵物和自然界的植物,強盜們沒有想到這一點,再加上他們也需要林精這種聰明的僕人來幫他們改善星球大氣,於是林精活了下來。」
如今林精們不但還活著。而且還成為宏世界活躍的種族之一,這說明他們終究還是幹掉了自己的仇人,但這些看上去很弱小的植物是怎麼報仇的?尤其是船老大提起的那個年代,林精們手裡沒有任何武器,這復仇在我看來實在太不可思議了。
「用了很長時間,」林精船老大原地跳跳,「七百年,我們用了七百年來為報仇做準備。我們沒有武器,沒有基地,沒有一個能躲藏起來的地方。甚至不能在強盜面前表現出高等智力:只有這樣才能讓他們繼續放鬆警惕,表面看起來林精一無所有,但我們有復仇的辦法——進化和植物信息素,林精能通過植物信息素做基礎交流,甚至交換自己的遺傳片段或者配合製造新的化學物質。我們能控制自己的進化方向,通過一代代有目的的、潛移默化的變異來讓自己產生毒素,我們用了五百年來慢慢改變自己,讓自己的細胞器開始分泌一種表面上看起來毫無威脅的小分子化合物——那些強盜有高超的星際航行技術和武器科技,但他們的生化和基因科技卻只有一般水平,這真是完美的機會。」
我已經完全被林精的故事給吸引住了,沒想到這些看起來柔柔弱弱的植物竟然也有這樣一段歷史,然而我還是想不到他們讓自己進化出毒素是怎麼完成復仇的:林精的目標應該不僅僅是毒死幾個仇人那麼簡單,這是種族仇恨,他們需要更大規模的戰果。
「很簡單,」船老大嚴肅(如果把所有葉片收攏代表著嚴肅的話)地說道,「我們讓自己變得營養豐富,易於消化,而且迎合那些強盜的口味。」
我頓時目瞪口呆。
「接下來的兩百年,林精成為那些強盜爭相品嘗的美食,而且我們還進化出一些其他的小玩意兒,讓自己看著像是具有保健作用的藥品,強盜們沉迷於此,每一個人都沉迷於此,最終林精變成了他們的全民主食:毒素在他們體內積累,用三代人來緩慢生效,然後一朝爆發,那些蠢東西想不到植物的復仇可以隱忍這麼久,所以根本沒聯繫到自己已經吃了兩百年的食物上:他們失去生育能力,又漸漸失去邏輯思考的能力,那些強盜試圖用克隆來延續自己的種族,但只要他們還吃東西,就逃不過這些毒素,最終那些會操縱克隆設備的人也死了,從培養倉中出來的只有掰著自己腳趾頭流口水的猴子——林精用了七百年做準備,最後用三百年來欣賞這一切,這就是我們的故事。」
在那之後的事情您就能猜到了:我們就這樣活下來,並且用著『父親』們留下的機械肢體來延續文明,每一個新生的林精都必須接受這個改造。機械肢體陪伴每個林精的一生。讚美『父親』,讚美長子,從此再沒有人敢小瞧林精:植物的復仇一旦開始可是不會結束的。」…
我只是個搬運工。神經系統包括中樞神經(大腦)絕大多數只在動物中出現。。
如果你說的大腦指像動物一樣的大腦 他們不需要
我認為最通俗的解釋就是,大腦這樣的器官能量消耗太大,自養方式不足以供給。
從另一個角度說。植物和動物是由兩個完全不同的道路進化而來的。植物確實沒有神經系統,但植物也可以感知外界的一切,包括氣味,觸覺,光亮等等。
人為什麼不能自養~
植物體不存在神經系統,所以是沒有神經中樞(腦)的.
呵呵,我養了兩顆發財樹和一顆水仙,如果他們能看到我和我對象啪啪啪,還要竊竊私語,議論我的姿勢,我會很想死的!!!
下面的某公眾號長篇大論引用花哨的回答真是令人大開眼界!
「極其原始的生物」包括海綿這種進化盲端就算了,包括海星是什麼意思?你知道棘皮動物門和脊索動物門是姊妹群嗎?
「神經索」是一個相對高級的結構,是神經元聚集提高效率的特徵,這個特徵並不原始。神經元向頭端集中也是動物運動能力提高的選擇壓力引發的演化事實。持有這種錯誤的階級式演化觀點,以及對生物複雜性、演化進程和親緣關係缺乏基本的概念,很顯然暴露了作者的不懂裝懂。一句「人猿幾百萬年,藻類幾十億年」更是荒謬——你怎麼不從藍藻祖先、生命起源開始比呢?接下來的科普部分也是槽點無數。
第一個介紹的Karrikin,我不懂植物,但是我認識「smoke」是「煙霧」,「ashes」才是「灰燼」。接下來的COLD1基因介紹中,居然得出「植物對環境更敏感」的結論,真是天方夜譚。一次晝夜顛倒就能打亂小鼠生物節律,植物需要多少次夜間閃光改變開花節律?你在花店看到的許多夜開鮮花,買回家見光就合上了嗎?說植物里RLS比動物多得多,這簡直就是笑話:你可認得Receptor-like-kinase里的「like」?動物裡面一大票的Receptor,為什麼要叫做Receptor-like?「G蛋白偶聯受體」識得唔識得啊?捕蠅草需要撥動三根葉片上的刺狀突起這是N年前的舊聞了,你告訴我「今年」的哪篇文章重新揭示了這個現象?我立刻去投訴文章重複。含羞草的例子,來源請求?結尾那麼多文獻,怎麼這麼striking的內容沒有來源呢?為什麼我記得這篇文章不是「滾花盆」,而是在葉片上滴水滴呢:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24390479表觀遺傳這篇Nature講的什麼你真的知道嗎?引用一篇文章起碼看一眼摘要吧?人家是用這個現象做模型研究表觀遺傳,發現這個現象是什麼鬼?引用又根本不在文中插數字,這引用有什麼意義,不就是為了假裝高大上嗎?那麼植物為什麼沒有發展出神經系統呢?其實,這個問題就像「中國人為什麼沒有建造金字塔」一樣,問反了。
正確的問法是:為什麼動物發展出了神經系統?生物演化的方向幾乎總是使自身更有效地獲取和利用能量。即便在單細胞的原生生物中,人們也可以憑藉直覺將草履蟲、四膜蟲等等歸類為「原生動物」,將硅藻、球藻等等歸類到「藻類」。實際上這些生物之間的親緣關係相對接近,但為什麼我們能對其中大多數進行分類呢?作為「捕食者」,往往需要大量的「覓食」動作,這樣的選擇壓力使得細胞運動力提高、應激性更強;而主營自養生活的生物能量的來源是太陽輻射,因而沒有對運動很強的需求,反而向減少能量消耗、發展出大量「預先設計」而非依賴應激性的方向演化。這一點也可以從多細胞光合生物起源比多細胞動物起源豐富佐證。動物需要強大的運動能力,強大的運動能力需要敏銳的感覺和統一的神經系統,神經系統和運動系統又需要大量的能量,而巨大的能量需求又要由強大的運動能力覓食來滿足。植物則在盡量減少消耗的同時儘可能提高生命活動的效率,這樣的選擇壓力使沒有神經系統的植物將機體的應激性發揮到了極致,植物界充滿了精巧的機械構造和預設結構——含羞草特化的葉枕、許多植物能將花粉抹到昆蟲體表的花、葉鑲嵌現象、陰生葉與陽生葉葉型的區別、氣孔厚薄不同的細胞壁……植物的應激性「運動」往往不需要消耗太多資源,它們幾乎總是預先設計好,等待特定的機械刺激去觸發。不知道題主怎麼定義腦子?如果是指哺乳動物這種高級器官,好多昆蟲也沒有啊。原生動物也沒有。但如果指腦子的一些功能,比如記憶,反應,信息傳遞,這些植物都有的。自我意識這個目前我還不知道有沒有證據。
植物:今年天寒,那些有腦子的動物要鋪保鮮膜了。植物:今年天旱,那些有腦子的動物要蓄水澆灌了。植物:今年風調雨順,那些有腦子的動物要偷懶了。
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