“贴贴”可以更抗晒 研究称植物间的个体接触可构建预警网络对抗环境压力

最新研究发现，当植物的叶片彼此接触时，会形成一种生物信号网络，提前向“邻居”发出环境压力预警，从而显著提升整片植株群体抵御强光等压力的能力。 研究团队指出，这一现象有望改变我们对植物间关系的传统认知——它们不只是竞争者，也会在恶劣环境下“抱团取暖”。

研究由美国密苏里大学植物学家 Ron Mittler 团队完成，目前论文已发表于预印本平台 BioRxiv，但尚未经过同行评审。 他们选用模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）作为对象，将植株分为两组：一组种得很近，使叶片彼此接触，另一组则保持一定间距，避免叶片互相碰触。

在建立起这种“叶片连锁”之后，研究人员用类似强烈日照的高强度光照对两组植物施加压力，再通过测量叶片电解质渗漏以及花青素含量来评估受损程度。 电解质渗漏越多，说明细胞膜受损越严重，而花青素积累则是植物承受光胁迫的一项典型指标。

结果显示，那些叶片互相接触的植株，叶片损伤更小、花青素积累也更低，表现出更高的抗光胁迫能力；相反，单独生长、彼此不接触的植物，花青素水平显著升高，受损更为严重。 Mittler 表示，当你对其中一株植物施加刺激或压力时，它会向与其接触的所有植物发送信号，使整个“触碰网络”中的个体都变得更为耐受。

早在 2022 年，有研究已证明彼此接触的植物可以在地上部分之间传递电信号。 在此基础上，本次工作进一步追问：单纯的“触碰”本身，是否就足以增强植物抗压性？为揭示背后的机制，团队引入了无法正常传递化学信号的转基因突变体，设计了一条由三株植物组成的“信号链”：发出信号的“发送者”、位于中间的“中介者”，以及末端的“接收者”。

当中介植物被野生型替换时，最末端的接收者能够获得光胁迫保护；而当中介者换成缺陷突变体时，末端植物则失去了这层防护，说明接触间的化学信号传递对抗压增强至关重要。 这一实验设计还指向了过氧化氢在其中扮演关键角色：相关分泌被认为是提升植物群体抗性的核心一环。

传统观点认为，植物之间更多是竞争关系——为争夺空间、光照和养分而“此消彼长”。 Mittler 则提出了一种演化层面的“权衡”视角：在捕食者多、环境压力大的情境下，成群生长、保持物理接触可以换来更强的整体生存能力；而在几乎无压力、资源充足的理想环境中，单独生长反而有利于个体最大化利用资源。

参与研究的康奈尔大学植物生物学家 Piyush Jain 评价称，该研究采用的实验设计“周密而巧妙”，有助于深入探索目前仍相对陌生的地上部植物间通信途径。 他指出，这一设计回应了一个长期存在的问题：化学信号与电信号在植物抵御过量光照压力中究竟各自发挥了怎样的作用。

尽管这项研究尚处于预印本阶段，其结论仍需更多独立实验验证，但它已为植物如何在环境压力下“彼此扶持”提供了新的线索。 随着相关机制被进一步厘清，人们或许能够在农业种植和作物布局中，更有意识地利用植物间接触带来的“天然联防体系”。