零距離科學：神奇的糊塗魔樹

文：吳家亮（香港中文大學通識教育基礎課程講師）
圖：香港電台

樹木對地球的零距離科重要性，相信大家都不會質疑。學神我們今天之所以能「在煩亂之中找找氧氣」，糊塗也是魔樹拜植物的光合作用所賜，把我們排出的零距離科無用之物——二氧化碳轉化為有用的氧氣。除此以外，學神樹木就是糊塗笨笨的長高再長高，等待我們把它砍下來，魔樹製造成傢俬、零距離科建築物料、學神紙張等。糊塗

「智慧」這詞從來跟樹木沾不上邊，魔樹它們沒腦袋，零距離科智商就是學神……零！但是糊塗，樹木是真糊塗還是假糊塗？它是「糊塗地闖天地」，還是精明地「往天飛，再去遁地」？就讓最新一集的《零距離科學》帶領我們一探究竟！

驚人的解難能力

彰顯智慧的其中一個途徑，是解難的能力。在科學研究中，迷宮是一個經常用作量度智慧的工具。譬如，我們把芝士放在迷宮的出口，然後把老鼠放在入口，看牠走錯多少次才找到出口，把芝士吃進口。那如果我們把樹木喜愛的氮化合物放在迷宮出口，把它的根部放在入口，它會走錯多少次才能成功解謎？

答案是零次！樹木的根雖然長得緩慢，但它絕對不是「迷著路行棋」，它一步都沒走錯，直達終點。為甚麼它可以這麼厲害？難道它有透視眼？當然不是，但它的感知系統也不遑多讓。植物的一條根毛已能探測超過二十種物理或化學訊號，例如是電場、磁場、化學分子。可是，一棵大樹有數以百萬計的根毛，它又沒有腦袋，那它怎麼調控根毛要往哪個方向生長？原來，這些根毛會互相溝通，互相配合，就像某些昆蟲般有著群體智慧（Swarm Intelligence），自成一個巨大智慧生命體！

自帶雨水

這個智慧生命體還有甚麼板斧？那就要關注一下它的水循環。樹木需要打開氣孔來吸入二氧化碳，繼而透過光合作用來製造養分。但它在吸收一顆二氧化碳分子的同時，會流失500顆水分子！因此，樹木需要源源不絕的水來補充流失的部分。例如，加州的一棵紅木每天就需要2000至3000升的水！

但是，樹木不懂移動，它要怎麼獲得水資源？它當然不會「傻著笑提問點算」，而是直接讓雨水淋在它頭頂！科學家曾比較空氣流經森林、農地、草地的濕度，他們發現流經森林的空氣最濕潤。從氣孔釋出的水分子會把空氣加濕，濕潤的空氣會凝結成雲，水滴太重時會降下成雨，雨水流進泥土裏，再重新被樹根吸收，形成一個完整的水循環。樹木自帶雨水的能力甚至能透過風的幫助，造福數百至數千公里之遙的土地。

獨樂樂不如眾樂樂

樹木確是一個大慈善家，除了造福大地，造福樹冠上的昆蟲、爬蟲、飛鳥，也造福了根部附近的菌類。光合作用所製造的碳水化合物，有大約20%會輸送至地下世界。

間中我們會看到樹底長出一些蘑菇，但那只是眼所能見的部分，它長在地下的菌絲纏繞著樹根，形成一個龐大的地下網絡。研究發現，每一米遁地的樹根會牽連著上千米的菌絲，菌絲幫助樹根大大增加接觸面積，不斷把磷和氮這些植物生長必要的化合物傳送給樹木。樹木則以碳水化合物作為回禮，達至互惠共生的關係。新近的研究發現，還有不少細菌也棲息於其中，確實的相互關係還待進一步了解。

因此，樹木深明共贏比獨贏更佳的道理，它沒有機關算盡地獨攬光合作用的成果，最終通過與菌類的合作「算出一片青天」。「毋用計長短」才是精明啊！

植物也有本體感覺

樹木的智慧還有最極致的體現——它具備本體感覺（Proprioception）。本體感覺（見〈零距離科學：神秘的『第六感』——沒了它，你站也站不穩〉一文）是人類最遲成熟的感覺，要到23歲才達至巔峰。它讓我們感知自己身體各部分的相對位置，讓我們蒙著眼也能把食物放進口裏。

科學家一開始認為樹木長得筆直是向光性使然，後來發現它還能感知自己是否垂直生長。它有一種平衡細胞（Statocytes），細胞內有著不少澱粉顆粒（Starch granule），沉在細胞底部。當植物不是垂直生長，澱粉顆粒的分布不均，便會激發植物重拾正軌。不過，原來調控機制不僅於此……

科學家曾以電腦模擬光及引力對植物生長的影響，發現植物會長得左搖右擺。但是，當科學家以實驗驗證時，卻有著截然不同的結果。當植物被水平放置在漆黑環境，它的平衡細胞很快就會發出訊號，促使植物90度轉向垂直生長。但是，當植物後來被不斷轉動，以至澱粉顆粒沒能沉下來，植物卻回歸水平狀態，向橫生長。科學家提出，植物除了受光和引力影響，還能感知自身的彎曲程度，繼而調整至垂直的狀態。這種感知就是所謂的本體感覺。

最後，讓我「隨心編，隨手寫結尾」，樹木絕不是糊糊塗塗，它們有著鮮為人知的智慧，盼望大家當一個環保的，愛樹木的你！

註：斜體部分取自林家謙《神奇的糊塗魔藥》歌詞。

《零距離科學》（節目網站）集合世界各地有趣的科學紀錄片，網羅與大眾息息相關的科學資訊，啟發觀眾的好奇心和求知慾，節目逢星期五晚9時30分在港台電視31播映。本集於5月14日播出。港台網站及流動程式RTHK Screen視像直播及提供節目重溫。

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責任編輯：Alvin
核稿編輯：Alex