植物會有記憶嗎?

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如果對一株植物，如含羞草，進行連續的無害刺激，它會習慣這種刺激嗎？

既然題目提到了含羞草，那就先講一個有點喪心病狂的故事：

有個叫Stefano Mancuso的科學家做了一個實驗：將含羞草反覆地摔。摔了幾十次後，可憐的含羞草已經對這種「虐待」習以為常了，再摔葉子也不會收縮。這種「麻木」甚至可以保留長達1個月的時間。

有人會說：那是不是因為葉子被摔壞了？並不是。在「麻木」的時間裡，含羞草對觸碰、搖晃等刺激依然會保持敏感。

「因為植物沒有神經系統，所以沒有記憶」和「因為汽車沒有腳踏板，所以不能動」一樣，都是沒有經過仔細思考得出的結論。

還是先來定義一下記憶(memory)，根據（萬能的）維基百科的定義（memory is the process in which information is encoded, stored, and retrieved），記憶指的是接受外界的信息，儲存該信息，並在未來利用已儲存的信息。動物的記憶如此，電腦的記憶也是。按照這個定義，植物是有記憶的。

先說短期記憶。植物能在記住自己之前所受的刺激，甚至還能「讀秒」。捕蠅草葉子上有許許多多的觸發毛。它的觸發毛中如果有兩根在大約20秒內被物體觸動，葉片就會閉合，也就是說它要記住此前有一根被觸動過，並開始記秒數。

家裡有養捕蠅草的同學可以去試試，不同的個體在讀秒上有輕微差異，但一般都離20秒不遠。

記住這個有什麼用呢？捕蠅草每一次合攏都需要耗費大量能量，如果抓到獵物太小，吃到的肉都沒有消耗的多，那真是吃虧。如果兩根毛髮觸發的時間差超過20秒，捕蠅草就大概知道這個獵物太小了，也就不會去吃了。

再說長期記憶。法國植物學家Michel Thellier曾做過一個實驗，他首先將第一組的植物幼苗的頂芽切除，之後他觀察到植物的兩個側芽開始對稱地生長。他又將第二組的植物幼苗的頂芽切除，並在其中一個子葉上用針扎了一些洞。他發現第二組植物的側芽發生了不對稱的生長：靠近未受傷子葉的側芽開始生長，而靠近受傷子葉的側芽卻沒有生長。植物記住了自己受傷的信息，並用這些記憶為之後的生長方向做決策。

這個對於植物有什麼用呢？植物雖然不能撒腿就跑，但躲避危險還是會的。如果植物在一個方向受到了傷害，那估計繼續往那邊長也不會有什麼好結果，那還不如換個方向長，減少自己再被傷害的可能性。

圖片修改自Thellier et al.

更神奇的是，某些曾經的影響甚至能被通過表觀遺傳修飾的方式刻入植物的基因，並將這份記憶傳遞給後代。在一項擬南芥實驗中，受到高鹽壓力的植物會通過甲基化修飾自己的基因，並且這種修飾會傳給下一代。經歷過高鹽分環境折磨的植物父母產生的後代，相比起普通植物父母產生的後代，天生就有更強的抗高鹽分環境能力。真是父母給孩子不錯的禮物呢。

Michael Gross. Could plants have cognitive abilities? Current Biology, 2016
M. Thellier, L. Le Sceller, V. Norris, M. C. Verdus, C. Ripoll.Long-distance transport, storage and recall of morphogenetic messages inplants. The existence of a sort of primitive plant 「memory」 CR Acad Sci Paris, 2000
A. Boyko, I. Kovalchuk. Transgenerational response to stress in Arabidopsis thaliana. Plant Signaling Behavior, 2010

相關文章：植物會痛嗎？

這個回答用了一些有意思的例子來說明植物擁有不同程度的記憶。對這方面感興趣並想更深一步探究的朋友可以去看Michel Thellier（就是前文中那個針扎幼苗的植物學家）的新書 Plant Responses to Environmental Stimuli 。在書中他對植物記憶和相關實驗有更加詳細的介紹。

有興趣的話來關注一下蝦說科學（微信號：Prawn_Talk）吧，分享有意思的科學。

公眾號回復「蛋糕」，來見識一下基因學家的腦洞！

謝邀。

Good Question，許多人可能都問過這個問題。

我的回答是有。

先上張圖，讓聊天可以有的放矢、格物致和。

我把記憶分成三個層次：

第一個，是我記得某人的臉，某個地方的路，某個時令下的花開，那時挽著戀人的臂彎，打樹下走過，我還記得當時時鐘正指向哪一面，歸來的船帆正對哪一個方向。

第二個，是我的身體記得餓，記得困，記得胳膊肌肉酸痛了，回歸哪個姿勢會舒服。

第三個，是我的致敏T細胞記得上次入侵的櫻花粉，當它再次侵入我的上呼吸道時，它們會發飆，群起而攻之，用鼻涕的洪流、咳嗽的暴風、眼淚的洗刷，把小壞蛋趕出身體之外。

以上這三種現象，都可以稱之為記憶（memory）。

很明顯，不管照哪個標準，植物（Plant）跟我一樣，都有記憶力。

比如第3個方面：

基於免疫系統的「免疫記憶（immunological memory）。

植物肯定有啊，不然怎麼在兇險的大自然下活下來。這麼說吧，植物不但記得住自己遭遇過的兇險，也記得祖宗遭遇過的尷尬，譬如乾旱、缺磷、陰暗的光照、病蟲害等等。就像你如果從小就聽說爺爺拿土槍打狼的故事，那你長大了勢必對狼戒備心更重，因為不好的記憶已經種下了。

（這要長話短說，這是植物免疫學研究的內容）

這就是植物通過DNA甲基化方式，獲得對祖先兇險記憶、並且指導自己生活的模式圖。簡單說：

如果植物爺爺遇到過乾旱，為活命而不得已長得矮小，植物孫子儘管到了豐衣足食的環境中，也會學爺爺一樣長得又矮又小，渴怕了。但不要以為這是發生了遺傳突變，不，等到了植物重孫子輩，從小長在糖水裡，就再次恢復了高大的外形。

這不跟人類一樣嘛！

再來一個例子：

植物在遭遇缺鈣刺激後，當時就有反應，但到了鈣充足後的幾十天里，它仍保持著緊張的狀態，全城戒備，傻雖然傻了點，但以防萬一嘛！

再說第2個層面：

身體記憶（body memory）。

有一句詩我好愛，叫做「蘋果樹不在秋天開花，萬物皆有時序。」

其實這是一句電影台詞，來自義大利導演羅貝托·貝尼尼的《老虎與雪》。

蘋果樹為什麼不在秋天開花？

因為蘋果樹有記憶力。

植物開花有很多種路徑，其中一種叫光周期途徑。有一個蛋白，叫FT蛋白，它在葉子里合成，等到了春天，那時候光周期有改變，它就長途跋涉，一路跑到頂端花芽處，然後催生那裡的花芽分化、開出美麗的蘋果花。

這跟人類的程序性發育、衰老、死亡都是一樣的。

ok，以上兩種記憶是基本沒爭議的，但我想，問問題的人更感興趣的，也是學術界最有爭議的，其實是第1層面的記憶：

神經記憶或者說大腦記憶（brain memory）。

拿認路來說，大腦是有一整套神經系統負責認路的。發現這套定位系統的科學家獲得了2014年的諾貝爾生理學或醫學獎。

大腦GPS系統共有五種細胞：

1，位置細胞，有許多種，每經過一個地點，一種顏色的位置細胞就被激活，下次再經過時，還會被激活。2，網格細胞，在網點處被激活，這可以幫大腦畫一幅網點圖。3，方向細胞，負責辨認方向。正確方向上，細胞最活躍，讓你感覺，恩走對了。它像指南針。4，邊界細胞，判斷活動範圍邊界，走到邊上時被激活。5，速度細胞，速度感知幫助更好建立地圖網格。

要是去過幾趟某地，再去也沒感覺，那說明你的GPS系統有問題。

可見，大腦記憶是要有神經元基礎的。

所以，反對植物有記憶力的人就說：你植物連TM神經元都沒有，談什麼記憶力，胡扯淡。

其實，他們的意思跟亞里士多德差不多：植物生命比較低等，沒有高等動物才有的大腦什麼的。

亞里士多德把「低等的靈魂」比作是「植物靈魂」，他說：

「葉子的作用就是庇護果皮，果皮的作用就是保護果實，而根的作用就類似於動物的嘴……起吸收養分的作用。」

但支持植物有記憶力的科學家說：不要把人家看成是沒有靈魂的機械系統，植物沒有神經元細胞，但是有幹細胞啊，你動物不如植物的幹細胞牛啊，它們也是可以處理外界信號，然後做出反應的啊（下圖分別是豌豆、水稻的根尖分生組織、莖尖分生組織，和小鼠腦組織對比圖）！

瞧，這已經不是植物有無記憶之爭，而是植物有無智能（Plant Intelligence）之爭了。

搜索這個關鍵詞，你會發現一個新世界：

2003年 Anthony Trewavas在研究Plant Behavior的基礎上，提出來植物智能(Plant Intelligence)這一新概念，把研究重點放在植物信號溝通機制上面，並提出了「根腦（root-brain）」的概念。後來，他還上過TED，去演講他的思想。感興趣的朋友可自行搜索，頗有意思。

2006年，Eric D.Brenner等人又提出來植物神經生物學(Plant Neurobiology)的概念。

Plant Neurobiology一詞帶來的爭議遠勝於Plant Intelligence，但Eric等人成立了植物神經生物學研究會，並發起了一本專門研究植物信號和行為的期刊——Plant Signaling＆Behavior。

話已至此，不知道回答了你的問題了嗎。

這其實是一個大話題，再次重申我的觀點是：

植物有記憶力，機制跟人類不一樣，但我們都記得太陽從哪一面升起，蘋果樹在什麼季節開花，以及到了冬天，玫瑰的香氣是什麼樣。當花香從鼻子前，或者另一朵花前飄過時，大家（包括那朵花）都會有反應。

中科院植物研究所研究員華學軍研究組與研究員金京波研究組的一項研究表明，為適應複雜多變的環境，植物能夠對經歷過的不利環境刺激產生一定的「記憶」，從而有利於更快更強地應對再次出現的脅迫。目前，人們對植物的脅迫「記憶」是否受其他環境因素的調節還知之甚少。研究組針對植物鹽脅迫「記憶」的調控機制展開了研究。他們發現，擬南芥對鹽脅迫誘導的脯氨酸積累及脯氨酸合成的關鍵酶基因Ｐ５ＣＳ１轉錄表達具有「記憶」能力，並且這種「記憶」依賴於脅迫恢復階段的光照以及由植物光形態建成調控因子ＨＹ５所介導的光信號通路。這一研究結果揭示了調控植物迫「記憶」的新機制。相關論文在線發表於《美國科學院院刊》雜志。來自中國綠色時報。

其實植物所表現的記憶功能都是由一系列的功能基因調控的。包括春暖花開。許多的開花植物在漫長的寒冬過後，會在春季綻放出色彩鮮艷花朵。定時開花對於確保授粉是至關重要的，對作物生殖生產和人們觀賞野花也是非常重要的。植物識別春天的途徑不僅僅是通過對某種溫暖的感知，而且還包括它們「記住」了它們已經躲過了足夠長的寒冷期。

秋季，一個名為FLC的基因活躍起來，從而抑制植物的生殖生長。因為在秋季隨意地開花會浪費寶貴的能量。但是若將植物置於將近結冰溫度的20天後， COLDAIR開始活躍，並使FLC基因沉默。在自然界，這個過程是在寒冷期持續30至40天以後完成的。 FLC基因隨著春天溫度的回暖而沉默，其他的基因則活躍起來，於是植物便開始綻放花朵了。 COLDAIR幫助植物建立細胞的記憶，讓它知道它已經渡過了30天或更多的寒冷的日子。

這樣你覺得植物有沒有記憶呢？其實植物沒有真正意義上的記憶，因為它們沒有大腦，他們是通過一系列的功能基因來調控他們的各項生理活動。

你要先定義記憶。

宏觀記憶和微觀記憶，你說的含羞草如果真的成立，有一天它懶得「羞」了，那不過是它的系統保存了這一套識別程序從而完成機體判斷而已，這和你想表達的「記憶」是不是相同呢？如果是，那可能任何生物，乃至更微觀，都具有獲得記憶的潛力。

會

很多年前上初中的時候，學校讓同學們帶花放到教室周圍養著。有些同學就帶的含羞草。每次一下課同學們就往教室外沖啊，最先衝出去的把那些含羞草挨個摸一遍。過了一段時間就發現，唉好像反應沒那麼靈敏了啊，又過一段時間，唉怎麼不管怎麼碰都沒反應了啊。

前段時間看了一本書果殼網上賣的《生命的答案植物知道》推薦給您，希望有幫助。裡面描述植物是否有「記憶」這個問題，也包含其他類動物感知入「痛覺」、「視覺」等。

講一下記憶的概念：記憶是過去的經驗在頭腦中的反映，也可以說是人腦對經驗的識記、保持和再現過程。凡是過去感知過的事物，思考過的問題，體驗過的情緒，操作過的動作，都可以以映像的形式儲存在大腦中，在一定條件下，這種映象又可以從大腦中提取出來，這個過程就是記憶。

這個概念是相對於人來說的。

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關於植物的記憶就是突然想到植物的年輪。

植物的年輪裡面記錄著當年當地的氣候變化，如同秋冬季節天氣寒冷，降雨量少，生長的木材緊密，春夏季節溫暖濕潤，降雨量多，生長的木材疏鬆。這就像是年輪裡面存儲著的信息。還有植物的年輪裡面也會保留著自己受過傷害的痕迹。

倘若可以把這些理解為植物的記憶，那麼植物就是有記憶的。

對於生物來說沒有所謂的無害刺激，凡是刺激，不管是植物動物還是微生物都會做出響應，而這些響應大部分都是為了適應，生物做出響應是要消耗很大一部分能量的，就如題主所說的含羞草，刺激的太多會導致它死亡的的。植物是沒有記憶的，就算，如果有，它們的記憶也是與生俱來的機械記憶，何時發芽，何時開花，何時結果，何時休眠，就像一套固定的程序一樣。但是也不能排除它們的記憶是一代一代緩慢記錄的過程。我是做植物抗病性的，你會發現植物和各種病菌鬥智斗勇，互相進化的有意思的事情。但是到目前為止，還沒有確切的證據證明植物是有像人類或者是脊椎動物類似的記憶功能。

看對記憶的定義是什麼吧，植物不像脊椎動物，沒有神經系統，應該不會形成像人類一樣由神經系統形成的記憶。個人覺得植物更多的是對外界環境的應激和免疫反應，從而達到對外界環境的適應。題主說的長時間連續刺激含羞草，在達到足夠長的時間和足夠高的刺激頻率，理論上是會讓含羞草適應這種刺激而不做出應激反應的