《科学画报》
开博时间：2016-07-01 14:43:00由中国科学社于1933年8月创刊，距今已有80年的历史。《科学画报》在80年的办刊历程中，形成了通俗生动、图文并茂地介绍最新科技知识，形式多样地普及科学技术的特点，对提高广大群众的科学水平，启发青年爱好科学、投身科学事业起了很大的作用，当今的不少著名学者、教授、科学家，青少年时代都曾受到它的熏陶和启发。
失语的植物
2021-06-11 13:08:00看似沉默的植物也有其独特的交流方式，但人类活动所造成的空气污染正在摧毁植物奇特而芳香的语言。
会“说话”的植物
植物之间可以相互交谈吗?不要以为这只是无稽之谈，植物彼此也能通过特殊的方式进行交流。如果你在森林中漫步并深呼吸，就可以闻到植物的“词汇”——复杂的挥发性化学物质，如闻起来清新的-蒎烯等。植物能够产生数千种类似的化学物质，它们相互结合就组成了植物独有的“句子”。
然而，植物这种芬芳的语言正受到威胁。日益严重的空气污染扰乱了植物散发的香味，将它们的信息变成了“胡言乱语”。这不仅影响了植物的生存能力，对传粉昆虫来说也是一个坏消息。当然，对我们人类来说也是如此，因为它会影响农作物的产量和我们喜欢的花的气味，等等。
我们早就知道，传粉昆虫和害虫可以通过植物释放的独特化学物质来区分它们。植物将挥发性化学物质释放到空气中，这一行为可以视为植物在“说话”，其他的植物“倾听”然后做出反应。
到遭受害虫攻击时，许多植物会互相警告。例如，当番茄植株被地老虎侵害时，它会向空气中释放出挥发性化学物质，附近的其他番茄吸收这些物质之后，就相当于“听到”了警告，然后会触发自身的防御机制，释放毒素来抵御饥饿的害虫。有些植物会用类似的方法来召唤友好昆虫的帮助。例如，当大豆被蚜虫入侵时，它们会发出一种化学“防盗警报”，瓢虫收到警报后会飞过来捕食蚜虫，使大豆得以拯救。
“胡言乱语”的植物
科学家发现，空气污染会破坏这些通信。在一项研究中，芬兰东芬兰大学的化学生态学家詹姆斯·布兰德和他的同事将一些大黄蜂放入一个房间里，房间中装有类似黑芥菜的纸花。它们分别向房间内注入了在干净和污染的空气中生长的真正黑芥菜花的香气，大黄蜂的反应非常明确：它们会立即被未受污染的花香所吸引，而被污染的花香使它们漫无目的地嗡嗡乱飞。
在过去几年中，臭氧和氮氧化物已成为让植物“胡言乱语”的罪魁祸首。这些化学物质主要来自车辆和发电厂排放，臭氧和氮氧化物都能够与植物释放的挥发性化学物质发生反应，使混合物发生降解，从而改变植物的花香。例如，当橘子常“说”的一个“词”单萜柠檬烯与臭氧混合时，会降解为多达1 200种不同的化合物。
这种降解能够以惊人的速度发生。英国雷丁大学的生态学家罗比·格林及其同事将花卉产生的8种常见化合物暴露在柴油机废气中，在短短的1分钟时间内，这8种化合物消失得无影无踪，全部转化为其他物质。
植物语言的清晰度不仅会受到空气污染的干扰，其“响度”也会受到影响。植物的气味在污染空气中的传播要困难得多。为了了解自工业时代以来发生了多少变化，美国弗吉尼亚大学的约瑟·弗恩特斯和他的同事制作了一个包含历史空气污染水平的计算机模型。据透露，曾经可以在数千米之外被捕获的花香，现在只能传播200米左右。
以利马豆为例，当一株利马豆被蜘蛛螨袭击时，它会发出化学信号，促使附近的其他同伴产生更多含糖的花蜜，以吸引捕食螨虫的昆虫。如果空气质量比较好，利马豆很容易与相距70厘米的“邻居”交流。但如果臭氧浓度达到8×10-8时，它们的警告就只能传到20厘米远的地方。
城市中的污染程度往往会更严重，氮氧化物可以将一些花香在空气中徘徊的时间从18小时减少到仅仅5分钟。城市中玫瑰的花香远远比不上农村地区的相同品种，必须靠近它们才能闻到。即便如此，你所闻到的香味也不完整，因为花朵挥发的很多化合物很快就被污染物破坏了。
花和昆虫之间的错误沟通对于蜜蜂等传粉昆虫来说尤为重要。虽然还没有人测量过它对蜜蜂数量的总体影响，但是格林发现，常见的挥发性月桂烯特别容易被柴油机废气破坏—— 这可能会导致蜜蜂迷路。他的团队还发现，如果他们将月桂烯从鲜花的香气中去除，只有37%的蜜蜂能够识别这些花香。
拯救失语的植物
随着植物的语言变得越来越混乱，它们对传粉昆虫和植物本身生存的影响，将会破坏整个生态系统的稳定，进而对自然界和商业作物产生严重影响。虽然我们正在努力减少柴油机废气等污染物的排放，但进展缓慢。好消息是，我们可以采取简单而直接的步骤来帮助植物进行沟通：种植更多的植物来清除污染物。研究表明，植树造林是一个特别好的选择，因为大面积的树木可以吸收大气中的臭氧和二氧化氮。
为了改善城市中的空气质量，许多城市也在赋予建筑更多的绿色，如建设垂直花园和生活墙等。例如，在英国伦敦维多利亚火车站附近，一面20米高的墙上种植了超过10000株植物。树木甚至也被种植在建筑物中。 2014年，第一座森林摩天大楼在意大利米兰竣工，它拥有800株树和近20000株其他植物。我国南京正在建设的绿塔将拥有1100株树以及数千种其他植物，柳州也在规划建设一个森林城市。
当然，这些城市中的森林的沟通也会受到污染的影响，但它们将有助于减少污染物对其他植物的影响。更重要的是，随着植物种植面积的增加和密度的增大，它们的“交谈”会更加省力，不必再大声“喊叫”。但是，还要注意城市中植物种类的选择，有些植物(如橡树、白杨树)会产生大量有机分子，这些有机分子是臭氧的前体物，它们与肮脏的城市空气混合时会使空气质量变得更糟。
农村地区的空气质量虽然通常比较好，但污染物对一些商业植物仍可能会产生不同程度的影响。科学家提出了一个解决方案，就是在农田周围种植更多的花，特别是矮牵牛花。这些花不仅可以清除破坏植物交流的污染物，还可以吸引传粉昆虫。很多花朵还会散发甜美的香味，闻起来让人感到心旷神怡。这将是一个多赢的解决方案。
本文来自《科学画报》
