长期以来有一种理论认为，与植物交谈可以帮助它们长得更好。
但是如果植物本身可以互相“交谈”呢?
生态学和进化生物学教授安德烈·凯斯勒(Andre Kessler)和他的研究团队在一项历时12年的研究中解决了这个问题。
他们的研究发表在9月23日的《当代生物学》(Current Biology)杂志上。它们的信息以空气中挥发性有机化合物(voc)的形式存在，挥发性有机化合物在植物间传递信息。
该项目研究了一枝黄花(Solidago altissima)，这是一种原产于美国东北部的黄花，并监测了一种特定草食动物——黄花叶甲虫的影响。
这项研究的重大发现就是凯斯勒所说的“开放渠道的沟通”。“根据它们的基因型，不同的植物有不同的气味。但是当植物受到像黄花叶甲这样的害虫的攻击时，它们的气味——由VOCs携带——变得更加相似。
凯斯勒说:“因此，他们使用相同的语言，或使用相同的警告标志，自由地分享信息。”“信息的交换变得独立于工厂与其邻居之间的密切关系。”
研究发现，邻近的植物会对有预警的挥发性有机化合物产生反应，并为可能的威胁做好准备，比如即将到来的害虫。凯斯勒说:“一种植物释放出的挥发性有机化合物可以被另一种植物吸收，它们可以准备好防御，也可以直接诱发防御。”
然而，它们对植物邻居的善意只在“如果你看到了什么，说了什么”的基础上起作用，而作为交流的结果，害虫的压力在整个植物种群中是平均分配的。没有食草动物的种群中的植物不会自由地与它们的邻居共享信息。相反，它们通过挥发性有机化合物的排放与它们的近亲保持一个私有的通道，从而产生抗性——但只在那些亲戚或距离同一工厂的受损地点较远的植物部位。
凯斯勒说:“如果我们想保持语言的私密性，我们就会对语言进行编码，这正是所发生的事情，但只是在化学层面上。”“这个类比很惊人，出乎我们的意料。”
“我们经常看到的是，当植物受到病原体或食草动物的攻击时，它们会改变自己的新陈代谢，”凯斯勒说。“但这并不是随机的变化——事实上，这些化学和代谢变化也帮助它们对付这些攻击者。”这很像我们的免疫系统:虽然植物不像我们一样有抗体，但它们可以用非常糟糕的化学反应进行反击。”
这种化学物质包括防御性化合物。“有些VOCs可能会吸引捕食的昆虫或拟寄生物，然后这些昆虫就会进来杀死食草动物，植物也就得救了。”我们称之为间接防御。
另一种防御机制是VOCs本身。Kessler的团队之前的研究发现，不管植物是否已经被破坏，昆虫幼虫都会避开那些发出这些警告性VOCs的植物。
这些发现可能在世界各地具有实际应用价值。
Kessler说:“长期以来，人们一直在考虑在有机农业中利用植物间的相互作用来保护农作物，特别是在间作制度下。”“我们在肯尼亚参与了一个叫做‘推拉’的系统的工作，这个系统是由国际昆虫生理学和生态学中心开发的，它是基于控制信息的流动来控制玉米地里的害虫。”
共同的主要作者是芬兰图尔库大学生物系的阿伊诺·卡尔斯克;以及来自日本四国大学农业部的Kaori Shiojiri。还有金伯利·莫雷尔博士，15年毕业于凯斯勒实验室，现在是拜耳作物科学的昆虫学家。
其他捐助者来自澳大利亚莫纳什大学;以及日本秋田县立大学。
吉姆·卡塔拉诺(Jim Catalano)是农业与生命科学学院的自由撰稿人。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：http://news.cornell.edu/stories/2019/10/plants-use-common-language-emergency-alerts