植物有大腦嗎？

大腦，是動物所特有的，自然界的動物和人類都有大腦，人類屬於高級動物，相比較於自然界動物而言，人類之所以成為主宰，根本原因是會思考。

顯然，我們今天的重點不是講動物的大腦，而是生活中我們或許從未注意的植物，要想完全了解植物，需要從植物的起源說起。

上帝造人

據《聖經》記載，造物過程持續了七天，植物在第三天出現，身為萬物之尊的人類誕生在第六天。現今的科學發現表明，具備光合作用能力的細胞大約出現在三十五億年前，而最早的智人，則出現在二十萬年前。人類的演化在植物的演化歷程中看來只是短短一瞬，一眨眼就過去了。

草履蟲結構圖

在五億年前，動植物開始進行分化的時候。最初的生物選擇了截然不同的道路，可以概括為：植物一樣的靜態生活和動物一樣的流浪生活。植物面對不能移動的事實，它需要從土壤、空氣、陽光中獲取所需的能量；而動物以其他動物或植物為食，演化出很強的移動能力（奔跑、飛翔、游泳等）。從這個角度定義，植物被定義為「自養」，可以自給自足；動物被定義為「異養」，即它們不能靠自己養活自己。

裸藻結構圖

正是由於分化的不同，植物生理學的基本原理和動物不同，動物演化將生命機能集中到重要的幾個器官，比如大腦、肺和胃等等，但是植物容易被掠食，所以植物的各項機能並不與器官相關，它們呼吸不用肺，進食不用口，消化不用胃。因為這種非常特殊的生理特點，即使植株的大部分去掉它們也不會死亡。

植物由重複的模塊構成：枝、干、葉和根都是由簡單的小組件構成的組合體，互相依附但是獨立存在，所以如果植物的一部分被移除，它們不但可以重新長回去，而且會張的更好，這就是所謂的修剪複壯效應。

植物的研究發現歸功於許多不懈研究的科學家，其中貢獻最大的當屬卡爾·尼爾森·林奈和查爾斯·羅伯特·達爾文。

卡爾·尼爾森·林奈

卡爾·尼爾森·林奈（1707-1778），瑞典人，他有著多種身份，醫師、探險家、博物學家。他的主要興趣就是給所有植物分類，他有一本著作《自然系統》，我們所熟知的界、門、綱、目、屬、種的分類就是林奈首先提出的並被沿用至今。

查爾斯·羅伯特·達爾文

查爾斯·羅伯特·達爾文（1809-1882），英國生物學家，進化論的奠基人。他的著作《物種起源》中提出了自然界的進化法則「物競天擇，適者生存」，這項法則成為了生物進化論的核心。他曾經乘坐貝格爾號艦作了歷時五年的環球航行，對動植物和地質結構等進行了大量的觀察和採集，在《植物的運動力量》中，達爾文做了數百次的實驗，描述了無數植物的運動，這些運動不在地上，而在根部，他稱其為「指揮中心」。

植物沒有大腦，那它有其他感知實物的方式嗎？

答案是肯定的，植物不僅有人類的視覺、嗅覺、聽覺、味覺和觸覺，還有其他十五種感覺。

視覺

植物有視覺，按照我們的一貫思維，你肯定認為不可思議，視覺的定義為「看的能力，通過相應感官去感受視覺刺激的能力」，「感受到視覺刺激的感覺」以及「看的感覺和能力，感知光和發光物體的感覺」。由此看來，植物不僅有視覺，而且還發展的相當不錯。植物可以感受光、利用光、分辨光的強度和質量。植物發展出這種能力，顯然是因為它們活動所需要的大部分能量都通過光合作用來製造。

植物是如何感受光的?在植物體內，有一系列的化學分子起著光感受器的作用，它們能夠接受和傳遞與光線來源和光線強度有關的信息。植物不僅能分辨光亮和陰影，還能通過感知光的波長得知光的質量，所以，向著太陽的植物生長的更加枝繁葉茂。

嗅覺

植物有嗅覺，我們討論的並不是像人類一樣的嗅覺感官，植物的感官並不集中在某一區域，我們只能用鼻子，而植物可以用整個身體來嗅，植物的嗅覺功能是分散的，好像有好多小鼻子分散在全身各處。植物的根部到葉片由數十億細胞構成，細胞的表面都有揮發性物質的接收器，它們會觸發信號傳遞鏈，將信息傳遞至整個植株有機體。這些細胞表面的接收器像鎖一樣，而氣味像鑰匙，每當有對應的氣味飄來，鎖就會打開，刺激植物內部傳遞嗅覺信息，植物會不斷接收周圍的環境信息，在植株之間交流或者與昆蟲交流。

味覺

植物和動物一樣，嗅覺和味覺是緊密相聯的。土壤是植物味覺的第一來源，因為那裡是植物獲取營養最多的地方，植物探測土壤里微量化學成分時，根系表現出的味覺可比動物的靈敏多了。植物一直試圖尋找美味的營養元素，比如硝酸鹽、磷酸鹽和鉀，即使有限的含量也可以使它們精確定位。植物告訴我們，礦物鹽集中的方向會長出更多的根系，直至所有礦物鹽都被吸收。

觸覺

在植物界，觸覺和聽覺緊密相關，它們都利用了一種被稱作「機械敏感通道」的小型感測器來實現。這種感測器數量不多，但在表皮細胞里分布很廣，它們會直接與外部環境接觸。當植物觸碰到物體或者感受到傳來的震動，這些小接收器會被激活，接收信息。

還有一個問題，植物會注意到自己被觸碰了嗎？看看含羞草就知道了 ，這種植物一旦被觸碰，就會收縮葉子，彷彿害羞了一樣。這個閉合動作在幾秒內被激活，但並非任何觸碰都能激發這種反應，例如葉片不會因為浸在水中或被風吹動就閉合，而是需要真的被觸碰到，所以這是植物的真實行為，但目的令人費解，看起來是比較明顯的防禦策略。含羞草不僅演化出極為敏銳的觸覺，而且能分辨不同類型的觸覺刺激，甚至會改變行為以及如果意識到這種觸碰無實質威脅，葉子會重新張開。

聽覺

到這裡，雖然前幾個植物擁有的感覺我們都知道了，但心中會有疑問，植物這麼厲害，可以聽見我們說話嗎？其實前面已經說到了，植物界的觸覺和聽覺都利用了一種被稱作「機械敏感通道」的小型感測器來實現，所以植物不需要演化出耳朵或者其他的專門聽覺器官，就可以聽得很清楚。義大利一位葡萄種植者和實驗室合作，給他的葡萄播放音樂長達五年，結果聽了音樂的葡萄不但長得很好，而且成熟更早，在口感、色澤和多酚的含量上都比沒聽音樂的更出眾。植物可以聽到聲音，那麼可以發出聲音嗎？2012年在義大利進行的一項研究發現，植物根部可以製造聲音，但其發聲原理尚未探明。

除此之外，植物還可以精確測量土壤的溫度、確定水源的方向、感知重力和磁場，辨識和測量空氣或者土壤中的許多化學素質。

植物智能

看了這麼多植物擁有人類的感覺，那麼植物是智能的嗎？結合人工智慧來說，對於植物，我們可以給定只能一個相對寬鬆的定義：「智能就是解決問題的能力」，動物和人類有大腦，所以是智能的，植物沒有大腦就不是智能的嗎？達爾文認為植物的根部是做決定和發出指令的部位。根尖部分有人們普遍承認的以下功能：指揮植物地下部分的生長，在土壤里探索水、氧氣和營養物質。根尖位於根部最尖端，其尺寸因植物種類而有所不同，從幾微米到幾毫米不等，通常是白色。

毛茛植物的根來的橫切面的光顯微圖。中心是維管束，包括木質部紅色和韌皮部粉紅色組織，它們分別在植物周圍運輸水和碳水化合物。大部分的根被皮質吸收，由含有澱粉粒棕色的薄壁細胞組成，儲存能量

根尖是根部的關鍵位置，有著很強的感覺能力，這個部位還存在密集的電信號活動。每株植物都有上百萬個根尖，每個根尖都在持續地探測環境的各項指標，如重力、濕度、電場、光、壓力、化學梯度、有毒物質等。因此，根尖的需求根本不是什麼下意識的反應所能響應的，事實上，每個根尖都是真實的「數據處理中心」，但不單獨工作，而是和組成根系的上百萬個同胞合作。

最近的研究充分表明植物是有知覺的，它們可以交流、睡眠、記憶甚至操縱其它物種，無論如何，可以用「智能」來描述它們。

植物，沒你想的那麼簡單！