研究:花聽得到蜜蜂嗡嗡聲

by:時穿
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如果動物能聽到聲音,並用聲音來對話,那植物也能聽到聲音嗎?最近,一項研究發現,有一種植物「聽」得到蜜蜂嗡嗡嗡,而且還能和蜜蜂「對話」!

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最近,以色列科學家發現,植物其實能聽見蜜蜂的嗡嗡聲。圖為 2006年4月的斯洛維尼亞, 一隻蜜蜂正在收集櫻花的花粉。

路透社/達志影像

無所不在的自然資源

對於以色列特拉維夫大學(Tel Aviv University)演化理論學家哈德尼(Lilach Hadany)來說,聲音是無所不在的自然資源,如果植物不能像動物一樣「聽」到聲音,植物就是在浪費資源。所以哈德尼認為,植物其實能聽到聲音。

聽得到,才會有反應

如果想找出植物能聽到聲音的證據,哈德尼就必須要找到一種在聽到聲音後會有反應的植物。

如果想要觀察植物的反應,哈德尼認為沒有什麼比授粉更重要了──因為植物一定要授粉,才能夠繁衍下一代。

就決定是你了,月見草

於是,哈德尼選擇月見草(Oenothera drummondii)當作她的研究對象,因為月見草在特拉維夫的公園和沙灘都很常見,而且月見草的開花期很長,產生的花蜜量夠多,能讓她進一步分析。

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圖為 2007年6月,在美國密蘇里河(Missouri River)彩虹水壩(Rainbow Dam)附近的一株月見草。

美聯社/達志影像

3分鐘內有反應

哈德尼的研究可以分成兩個部分。在第一階段,哈德尼和她的同事發現,不管是養在實驗室裡的月見草,或在戶外的月見草,月見草只要一聽到蜜蜂翅膀振動發出的嗡嗡聲,月見草就會在 3分鐘內將自己花蜜中的糖分濃度增加到 20%。

《大西洋月刊》寫到,月見草能在 3分鐘內提升花蜜甜度,就能幫到這隻蜜蜂。即使這隻蜜蜂來匆匆去匆匆,出現一隻蜜蜂也意味著附近有更多的蜜蜂,這能讓月見草預先做好準備,盛情款待下一隻蜜蜂的到來。

提高甜度  吸引更多蜜蜂

網路媒體Quartz則寫到,植物和能幫忙授粉的蜜蜂是互利共生的關係──植物需要仰賴蜜蜂幫忙授粉,蜜蜂則需要花蜜維生。

所以當月見草聽到蜜蜂嗡嗡聲後提高花蜜甜度,月見草就能吸引到更多蜜蜂。

花蜜暗號:嗡嗡嗡

《大西洋月刊》便提到,植物製作花蜜需要消耗大量體力,如果植物能在最需要花蜜的時候,才生產甜度較高的花蜜,沒有比蜜蜂嗡嗡聲更好的提示了。

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哈德尼的研究發現,月見草不只「聽」得到聲音,他們還能區分出頻率的不同。

Photo: Dave Gunn

不是嗡嗡聲  就不理

那月見草真的分得出來蜜蜂聲和其他聲音的不同嗎?

根據哈德尼的研究,她們將月見草放在 5種不同的聲音環境裡:寂靜無聲、距離 10公分內錄下的蜜蜂嗡嗡聲(0.2-0.5kHz)、電腦生成的高頻率(158-160kHz)、中頻率(34-35kHz)和低頻率(0.05-1kHz)。

結果發現,月見草在靜音、高頻、中頻率的環境下,花蜜糖份的濃度沒有太多改變,但如果是蜜蜂的嗡嗡聲或頻率接近的低頻聲,花蜜的糖份濃度就會從 12%上升到 17-20%。

花朵就是「耳朵」

既然現在知道月見草真的能「聽」到蜜蜂的嗡嗡聲了,那月見草的「耳朵」是誰?月見草的「耳朵」又在哪裡呢?

哈德尼的答案很簡單:月見草的花朵就是月見草的「耳朵」。

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月見草的花形像是一個碗的形狀,這種形狀非常適合用來「聽」聲音。

Photo: Toshiyuki IMAI

只有花朵聽得到

哈德尼和她的研究生維特斯(Marine Veits)利用隔音玻璃分別罩住月見草的莖、葉子和花朵,結果發現只有當月見草的花朵被罩住時,即使月見草的其他部位圍繞在接近蜜蜂嗡嗡聲的低頻聲,月見草也不會改變花蜜甜度。

哈德尼等人還進一步拔掉月見草的花瓣,結果發現少了花瓣的月見草就「聽不到」嗡嗡聲,而證實了花朵就是植物的「耳朵」。

外型很適合「聽」

維特斯表示,從聲學的角度來看,月見草的花朵就是「耳朵」這點很有道理。

因為月見草的花朵形狀是碗型,這種結構遇到聲波時會跟著聲波一起震動,進而產生放大聲音的效果,所以非常適合用來「聽聲音」。

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圖為 2016年3月,在美國死亡谷國家公園(Death Valley)路旁開滿了月見草。

Photo: Jeff Sullivan

會聽,也會說?

在確定植物「聽得到」聲音之後,哈德尼接下來的實驗換了一個角度,她想知道植物會不會「說話」。

在哈德尼和特拉維夫大學動物學家祐維夫(Yossi Yovel)的研究當中,他們將菸草和蕃茄植株分別放在隔音盒內,隔音盒內還有一個敏感度極高的麥克風負責收音。

就和聊天一樣大聲

結果發現,這兩種植物每隔數分鐘就會發出極短的超音波──頻率高到人類聽不到──而且他們發出來的聲音並沒有很小聲,在 10公分的範圍內約 60分貝(dB),就和人類平常對話時的音量差不多。

哈德尼便打趣地說道:「像是飛蛾、蝙蝠這種對超音波很敏感的生物,牠們飛越田野時可能會聽到很多很多的聲音。」

不是只有耳朵能聽

雖然關於植物「聽聲音」或「發出聲音」還有很多謎題等待解答,不過維特斯說:「有些人一定會想,植物怎麼可能會聽或聞(東西)」、「我只希望大家能夠理解,不是只有耳朵才能『聽』。」