BBC有个纪录片，记述了1981年到1986年期间，南非一个狩猎区内每到旱季出现数百头扭角林羚莫名其妙的死亡的故事。最终的调查研究显示，“罪魁祸首”是农场里耐旱的植物金合欢树：它们为了应对叶子被大量啃食的危机，超量产生了单宁，引起羚羊消化不良。
不仅如此，金合欢树还启动了警报系统和防御机制。被咬的金合欢树释放出了乙烯，乙烯顺着风飘向周围的金合欢树，提醒它们注意，接收到信号的金合欢树叶随即开始提高单宁含量，它们能够在5到10分钟之内，将叶片单宁含量翻倍，以此避免遭到扭角林羚或其他动物的啃食。
我们听过不少植物可以感受到危险、可以听音乐、可以跳舞、可以识别自己喜爱的其他植物的故事，那么植物真的“知道”这些事情吗？它们表现出来的“识别问题和解决问题”的“行为”，其背后真的有意识吗？
雄性扭角林羚
金合欢树
金合欢树
植物是如何彼此交流的？
1. 能发出和收到信号：
a) 小分子信号物质是信息的主要载体：比如乙烯。可以在单株植物内部运输和传递，也可以通过空气、土壤中 根系-真菌菌丝体 网络传递给外界的其他植物。
寄生在两株豆科植物上的菟丝子可以协助实现信号的跨植株传递
b) 电信号是另一种信息：是植物实现长程信号快速传递的有效途径，能够电耦合植物根系和气生组织。
植物茎横切图。注意韧皮部。
筛管和导管结构、功能
2. 能记住信号：重力方向影响植物生长的方向
3. 能习得一些新的生活经验：含羞草在“跳楼机”实验实验中展示出，通过少数几次练习，它们可以知道这种活动没有危险，不需要将叶片缩起来，于是会动作变慢，或者干脆不缩了，很放松的样子；它们记住这个“经验”长达一个月之久；而且还表现出（似乎）可以“领会”自己过往的生存环境并保持警觉的能力。
4. 能建立合作关系并识别和选择伙伴：根系-真菌菌丝体，组成一个共生网络，通过该网络，植物能交换营养物质（没有菌丝体还真就不好使了），并且交换具有物种和亲缘关系上的选择性。例如：雪松和冷杉间碳交换旺盛，但它们不这么和桦树交换；大树会将碳更多地传递给自己的子代 ，并且在大树受到损伤时增强传递。有研究者据此提出了Queen Plant / Mother Plant这个概念。
当年植物根系-真菌菌丝体“万木网”提供选择性合作的发现可是发了Nature的呢！
难道植物真的有智力（intelligence）、有意识（consciousness） 吗？
植物根系里有类似突触的结构和功能，即使植物被认为没有大脑，没有神经系统，没有神经细胞，也就是神经元，人类认为是神经递质的物质，比如多巴胺，血清素，GABA（γ-氨基丁酸），也都被发现在植物细胞里发挥着神经递质的功能。
1880年，达尔文曾在专著《The Power of Movement in Plants》中提出“根脑假说” ，认为植物的根系可以完成“决策”活动。这一家说近20年来不断获得新的支持。
我们会认为，由于植物没有神经系统，从结构上，根本不具备拥有意识和思维的基础。
什么是神经元？它是神经系统的结构与功能单元之一，作用是感知信息，再将信息传递给其他的神经元，并指令集体做出反应。植物的细胞可以实现这些功能，但是这些任务的分配和下放的方式和动物不一样。或许植物的具有神经元功能的细胞，像马赛克拼贴一样，分散分布于植物全株。我们在鸟群、蚁群、鱼群中见过由整个族群的个体共同形成的群体智力（collective intelligence），或许植物也采用了类似的方案？
假如按照加来道雄（Michio Kaku）对于意识的定义，和他提出的对于意识的定量方法，那么植物似乎确实具备“对于自身与所处空间、与空间内其他生命体之间关系、与时间的关系进行建模”的能力。
现在，你还能理直气壮地否认“植物具有意识”这个观点吗？
本期封面：
Topham A, Rachel T., Dawei Y, Eiji N, Iain J, George B. Temperature variability is integrated by a spatially-embedded decision-making centre to break dormancy in Arabidopsis seeds. PNAS. Jun 2017, 114 (25) 6629-6634; DOI: 10.1073/pnas.
拟南芥休眠种子的根尖中的“决策中心”
“植物和动物都会根据环境做出决定，以最大限度地提高自身的适应度。植物利用种子中的休眠来穿越时间和空间，而过渡到发芽的时间受到外部因素的影响，包括温度。在这里，我们报告了在休眠种子的根尖内存在一个决策中心，并证明它与人类大脑中的某些系统具有相似的配置。它与人类大脑中的某些系统具有相似的配置。与人类不同，这种空间结构用于过滤来自环境的噪声输入，种子使用这种布置来利用波动的温度并刺激休眠的终止。因此，可变输入可作为种子的指导信号，提高植物在生态系统中建立的准确性。”
参考资料：
How Plants Communicate & Think｜BBC
https://www.youtube.com/watch?v=BH7cp1nqHLc
Can plants talk to each other?｜Richard Karban｜Ted-Ed
https://www.youtube.com/watch?v=xOXSqy05EO0
Are plants conscious? | Stefano Mancuso | TEDxGranVíaSalon
https://www.youtube.com/watch?v=gBGt5OeAQFk
Lyu, J. Signal transmitter. Nature Plants. 3, 683 (2017).
https://doi.org/10.1038/s41477-017-0015-7
Sukhov V, Sukhova E, Vodeneev V. Long-distance electrical signals as a link between the local action of stressors and the systemic physiological responses in higher plants. Prog Biophys Mol Biol. 2019 Sep;146:63-84.
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Canales Javier, Henriquez-Valencia Carlos, Brauchi Sebastian.The Integration of Electrical Signals Originating in the Root of Vascular Plants. Frontiers in Plant Science. 8, 2173 (2018). doi: 10.3389/fpls.2017.02173.
Novoplansky A. What plant roots know? Semin Cell Dev Biol. 2019 Aug; 92:126-133.
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Trewavas A. The foundations of plant intelligence. Interface Focus. 2017 Jun 6;7(3):20160098.
doi: 10.1098/rsfs.2016.0098. Epub 2017 Apr 21. PMID: 28479977.
INTELLIGENCE WITHOUT BRAINS 2019
https://www.worldsciencefestival.com/programs/intelligence-without-brains/
片头曲&背景音乐: B Minor. Probably. 编曲：兔子
片尾音乐：E大调第四协奏曲, Op.8, RV 269,《春》("La Primavera") 第三乐章. 作曲：维瓦尔第
这首协奏曲是作曲家维瓦尔第著名的《四季》组曲中的第四首。这四首协奏曲各附有一首十四行诗，作者不详（所以有人认为是作曲家原创）。以下是《春》的十四行诗的原文和中文译本。本期节目片尾曲节选自第三乐章“快板”。
