花朵可以通过电子方式探测附近嗡嗡作响的蜜蜂

花朵可能拥有吸引传粉者的秘密力量。

新的研究表明，植物可以接收蜜蜂发出的电信号。这些信号可能有助于植物根据传粉者靠近的时间安排花蜜的生产。植物还可以通过土壤相互分享这些信号。

3 月 6 日，丹尼尔·罗伯特在美国物理学会会议上分享了这些结果。该会议于明尼苏达州明尼阿波利斯举行。罗伯特是英国布里斯托大学的生物物理学家。

研究人员长期以来一直认为植物可能利用电来交流。罗伯特说，这将使它们能够比使用化学物质更快地分享信息。但这种电信号究竟如何工作仍是一个谜。

罗伯特曾是研究大黄蜂带正电荷的团队的一员。植物茎带负电荷。此外，当蜜蜂靠近时，矮牵牛茎带的电荷会更多。当蜜蜂靠近时，矮牵牛花的花朵也会散发出更浓烈的气味。这暗示植物无需接触传粉者就能探测到它们。它们只是感知昆虫的电信号。

电气检测

在这项新研究中，罗伯特的团队设计了能发出特定电信号的天线。这些信号模仿了蜜蜂翅膀在电场中拍动时产生的信号。由于花朵、蜜蜂和地球大气层的电荷，这种电场在自然界中存在。

天线被放置在实验室中生长的水仙花上方。研究小组还在花茎上放置了金属电极。这些电极测量了茎表面的电压变化。这让研究人员知道植物是否对天线发出的类似蜜蜂的信号作出了反应。

看来，水仙花无需接触天线就能接收到来自天线的电信号。

罗伯特的团队想知道，改变花朵的形状是否会干扰信号？水仙花的花心是皇冠状的，或称喇叭状。花心周围环绕着其他花瓣。当研究人员移除喇叭状或其他花瓣时，植物就无法接收到类似蜜蜂的信号了。

研究人员随后在布里斯托尔大学户外花园的猪草和毛茛上放置了电极。研究小组再次模拟了向一排这些花上发送蜜蜂电信号的过程。同一土壤中的附近花朵也戴上了电极。但这些植物被金属屏蔽层覆盖。该屏蔽层阻止了空气中的电信号或化学信号到达这些植物。

令人惊讶的是，屏蔽植物上的电极仍然检测到电信号。这暗示暴露在天线下的植物会接收这些信号，然后将其传递到地下的其他植物。即使在距离天线较远的植物上，信号仍然很强。

“这项研究的非凡之处在于，它表明植物可能通过电场相互交流，”斯科特·怀图卡蒂斯 (Scott Waitukaitis) 说。“虽然这个想法有些牵强，但并非完全不合情理。我们当然应该做更多的工作来探索这种可能性。”怀图卡蒂斯是一位物理学家，他没有参与这项新研究。他在克洛斯特新堡的奥地利科学技术研究所工作。

小信号

英戈·德雷尔对蜜蜂用电信号向花朵发出信号持怀疑态度。这位生物物理学家兼植物学家在智利塔尔卡大学工作。他说，飞行中的蜜蜂“几乎不与周围环境交换[电]电荷”。

此外，实验中天线发出的信号为 10 伏。但花朵上的传感器检测到的信号低于 20 毫伏。这相当于原始信号强度的五百分之一。这引发了人们对这种电连接强度的质疑。

罗伯特说，在植物中检测到的较弱信号仍然表明电是通过空气传导的。这可能只是一个缓慢的过程。他说，信号可以通过盐、湿土或真菌在地下传送给其他植物。但这种信号传播的更广泛影响仍不清楚。

罗伯特说，交换信息最终可以帮助植物节省能源。制作花蜜来吸引传粉者需要做很多工作。找到一种在传粉者出现时安排生产时间的方法可能会有所回报。