前言  自我意识

想象这样一种生活，在这种生活中，生存者的全部存在都必须根据不断变化的，有时甚至是恶劣的环境进行调整或修改。这就是植物的生活。作为人类，我们很难理解这种生存方式。

尽管我们在面对短期逆境时通常可以留在原地，因为我们拥有应对轻微烦恼的生理机制，例如在太热时出汗或者在太冷时发抖，但是如果这些情况持续下去或者变得极端起来，我们可以选择拔腿就走，将身体转移到某个不同的，而且更好的地方。

植物没有那种选择。因为植物在其整个生活史中基本上是不动的，所以如果它们要在多变的环境中生存和繁荣，就必须对周围发生的事情保持敏锐的感觉，并且能够做出适当的反应。从生命刚刚诞生之时起，感知环境就至关重要。种子落地和发芽的位置决定了生长出来的植株将在其中度过整个生命历程的环境。

发芽是种子植物生活史的开始。幼苗从种子中长出，然后植株生长并进入成年阶段。经过一段时间的营养生长后，植株进入繁殖阶段，此时它会开花。下一个阶段是从开花到种子发育。在释放成熟种子后，植株开始衰老，进入老年期，在此期间花瓣和叶片可能脱落。有些物种的个体会在繁殖后死亡，而有些物种的个体会经历周而复始的繁殖周期。

虽然植物无处不在，但我们大多数人对它们预测、抵御和适应不断变化的环境条件的精湛能力知之甚少。不能充分认知植物和它们在我们所居住的生态系统中的作用，这种情况有时被称为“植物盲”（plant blindness）。这个词现在越来越有争议，因为它是基于残疾的比喻；也就是说，它反映了围绕失明的基于缺陷的思维方式。我们可以不用这个词，而是将忽视植物的倾向称为“植物偏见”（plant bias）。事实上，实验研究和调查表明，相比植物，人类更喜欢动物，而且更有可能注意和记住它们。我们还需要一个相应的术语来鼓励我们加深对周围植物的认识和理解：有人使用“植物理解”（flora appreciation）这个词，但我更喜欢“植物意识”（plant awareness）。减少对植物的偏见和提高植物意识不仅对植物很重要，对人类——对我们的身体、精神和智力健康，也很重要。

种子植物的生活始于种子发芽并转变为幼苗时。植株生长成熟，进入成年阶段，经历第二次转变，进入开花阶段。然后植株从开花状态进展到发育种子。在成熟种子被释放后，开始衰老的植株进入老年期，在此期间，花瓣和叶片可能脱落。

本书旨在提高读者的植物意识，减轻对植物的潜在偏见，并向读者介绍植物的智慧和它们可以教给我们的东西。

我们将探索的主题之一是植物如何感知和响应环境。如果你更仔细地观察身边的植物，会看到很多例子。你可能已经注意到，某株室内植物向有阳光照射进来的窗户伸展。这株植物正在表现出积极的适应行为——感知和寻找光线。因为植物通过光合作用过程用光生产食物（以糖的形式），所以它们会为了获得光而弯曲自己。

另一个例子是秋天枫树的落叶。这是一种节省能量的季节性行为，枫树在冬天保留叶片的代价太大了。脱落叶片可以让枫树维持更安静的新陈代谢状态。在叶落之前绽放的鲜艳、浓烈的色彩（绿色的叶绿素分解的结果）说明植物在响应环境线索时会采取怎样复杂的行为。

植物感知和响应的不只是环境条件，它们的意识还会延伸到周围的植物和其他生物上。我们可以说它们是“好奇的邻居”。植物可以通过感知环境知道自己“在哪里”，而且它们还知道自己周围都有“谁”。这些知识有助于它们决定是合作还是竞争。它们可能和邻近的植物争夺阳光，但只有在这样做有意义的情况下才会如此；如果邻居已经比自己高得多，竞争不太可能成功的话，它们就会避免竞争。在某些情况下，它们实际上可能会采取合作的策略获得阳光。植物还可以检测邻居们的行为反应，这让它们能够增强自身对环境线索和变化的感知。有时候，它们甚至会根据邻居是不是亲缘植物来改变自己的行为。

植物接收并响应外部和内部线索，而且似乎对生态系统的多样性有所认知，也就是说，它们可以感知自己周围个体的种类范围以及这些邻居对环境线索表现出的反应。它们监测外部变化并启动内部通信路径，以协调自身对动态环境条件的响应。

与生长在最佳条件下如全日照（上）的植物相比，生长在次优条件下如浓荫（下）的植物在光合作用以及能量生产方面会受到限制。如果恶劣条件持续存在，这些植物可以加速开花，以增加在生活史结束前孕育出种子的概率。

它们响应的线索可以是非生物线索，例如温度、光照、水分或养分有效性的相关信息。也可以是来自其他生命体的生物信号， 让植物能够及时防御食草动物的啃食，以及细菌或真菌感染等。

一些植物在受到昆虫攻击时还会产生抑制该昆虫消化功能的化合物，从而限制进一步的伤害。植物甚至可能拥有某种形式的记忆。在某些情况下，这是由表观遗传变化介导的。表观遗传变化改变了基因的表达或激活方式，但它们不会改变遗传密码本身。环境刺激可能导致某种分子“信号”来调节基因是否用于生产某种蛋白质。这种蛋白质调节的变化随后会改变植物的表型。这种表观遗传变化有时会传递给后代。关于环境影响植物跨代表观遗传控制的明确机制和具体作用仍在研究中。

植物记忆的最著名的例子之一是春化作用：某些植物除非经历漫长的寒冷时期，否则不会开花。作为植物应该在春季开花的预兆，冬季的寒冷被植物“记住”。追踪阳光的植物也会表现出记忆，如向日葵和康沃尔锦葵（cornish mallow），它们会在黎明之前转向日出的方向。

在使用内部和外部线索的同时，植物还通过适应性行为和能量预算来充分利用它们的生长环境。光合作用需要光、无机碳（以二氧化碳的形式）和水，植物还需要磷和氮等营养物质。

因此，它们对这些资源的可用性极其敏感，并且会谨慎地管理自身的能量预算。为了制造食物，植物分配部分能量用于生长收集阳光所需的叶片。然后它们使用二氧化碳和水，将收集到的光能转化为化学能（糖类）。与此同时，它们限制能量的非生产性使用。例如，在有利的光照条件下，它们为叶片的生长提供能量，并限制茎伸长所需的能量。

当营养物质受限时，植物还会表现出经过微调的适应性反应。园丁会将黄色叶片视为缺乏营养和需要施肥的迹象。但是如果一株植物无人照料，无法获得外来的矿物质补充，它就会增加或延长自己的根并长出根毛，以便前往更远的土壤吸收养分。植物还可以使用自身记忆响应养分或资源可用性的时空变化史。该领域的研究表明，植物会持续不断地意识到自身在环境（或时空）中所处的位置。在过去曾经历过养分可用性变化的植物往往表现出冒险行为，例如将能量分配给根的延长而不是叶片的生产。相比之下，养分一直都比较充裕的植物往往规避风险并节省能量。在所有发育阶段，植物都会对环境的波动或不平衡状态做出反应，以便将自身能量用于生长、生存和繁殖，同时限制宝贵的能量以有害或非生产性的方式使用。

总而言之，如果我们将学习理解为基于主动回忆的行为改变，并将记忆理解为与先前经验相关的细胞通信的话，这些类型的反应都表明植物能够学习和记忆。

因为植物表现出某种意识和记忆，我们可以认为它们知道自己“是谁”和“是什么”。它们从这种关于自我的认识出发，走向存在（being）。正是在这种存在的过程中，植物分辨、响应并影响环境中的模式。换句话说，植物为生存尽了自己最大的努力，同时根据自身所处的特定环境充分评估成功的潜力。

所以，虽然在不知情的眼睛看来，植物确实只是“待在那儿”，但是从最早的发育阶段一直到衰老或死亡，它们都表现出了意识和智力行为。它们发展出了非凡的能力，可以感知周围发生的事情，并根据环境线索调节自己的生长发育，从而尽可能提高生产力和生存机会。哲学家迈克尔·马尔德（Michael Marder）提出，鉴于这种不断的探索和监测，植物不应被视为静态的和被动的；被植物占据的地方“动态地出现在植物对环境的生动诠释和互动中”。

作为人类，我们首先必须足够关注。我们的目光必须超越一眼就能看到的东西，我们必须充分了解植物如何支持自身以及与它们一起生活的其他生物，以及它们如何改变环境。然后， 在仔细观察之后，我们必须提出正确的问题，才能向它们学习如何带着使命感、能动性和意念生活。也许我们可以效仿其中的一些行为。它们的经验教训值得我们学习。

（节选自《植物教会我们的事》前言，本文有删减）

贝隆达·L.蒙哥马利（Beronda L. Montgomery）博士、作家、科学传播者。密歇根州⽴⼤学⽣物化学和分⼦⽣物学以及微⽣物学和分⼦遗传学MSU基⾦会教授。美国科学促进会和美国微⽣物学会研究员，她的研究团队研究光合⽣物如何适应其外部环境的变化。蒙哥⻢利的学术研究超出了⽣物学的范畴，还涉及研究导师制和教师发展，以制定循证战略，促进学术界的公平和包容。她是⾸届⿊⼈植物学家周的共同创始⼈和共同组织者，是《细胞》杂志评选的100位⿎舞⼈⼼的美国⿊⼈科学家之一。

植物很重要，它们吸收二氧化碳和产生氧气，滋养其他生物，美化环境，让我们身心愉悦。但植物可不仅仅是被动的提供者，它们也是有意识的行动者。

作者探索了通常被视为静态的植物充满活力和创造力的生活。事实上，植物是适应大师。它们“知道”自己是谁，有一种不需要眼睛和耳朵即可以产生的感觉，能够区分敌友。它们虽然不能移动，但可以使用策略应对生态竞争，甚至能够改变自己的行为，在动态的，有时不友好的环境中最大限度地生存繁衍。

以一种新的视角理解植物，从植物中汲取的经验教训可以启发我们的生存哲学，影响我们的管理实践和社区建设，并且改善人类社会。

前言 自我意识    

1 不断变化的环境

2 是敌是友

3 为了赢而冒险

4 转变

5 多元化社群

6 为成功做计划

结语 场地管理

注 释

致 谢

索 引

策划：张思莹

编辑：刘    芳

审校：柳    杨