植物可以做出驚人的事情。光合作用的奇蹟似乎還不夠——從太陽產生氧氣，使地球上幾乎所有生命得以存在——人們已經與植物合作開展了一些令人興奮的計畫。
科學家曾教過菠菜發送電子郵件；產生的電來自灌木；並發現他們如何教導他們的後代以適應氣候變遷。
但一項針對西紅柿的新研究表明，人類對植物所做的一些事情也限制了它們的力量。
伊利諾大學厄巴納-香檳分校的研究人員調查了當「朋友」和「敵人」（有益的土壤微生物和毛毛蟲）拜訪西紅柿時會發生什麼。他們的研究結果讓我們更深入地了解世界上最美味的物種之一的溝通方式。
Esther Ngumbi，該大學綜合生物學助理教授，也是最近論文的合著者學習，宣揚「植物化學的福音」。
「人們往往認為植物不聰明，但我們的研究表明，它們利用化學物質積極回應周圍的環境，」她說。
植物如何交流？
恩甘比補充道，植物化學是植物用來溝通的語言。它以它們產生的揮發性有機化合物（VOC）的形式影響外界。
VOC 可以透過以下方式發出：植物出於各種原因 - 例如發出受傷信號；準備防禦，或互相警告環境中的威脅。有時人類也能捕捉到這些訊號——例如聞到割草的氣味。
這些化學資訊也可用於招募有助於植物生長的有益土壤微生物，例如叢枝菌根真菌（AMF）。或告訴昆蟲捕食者，有一種害蟲正在咀嚼它的葉子，它想要消失。
「當毛毛蟲咀嚼葉子時，植物會發出信號，向毛毛蟲的捕食者發出呼叫。這就像一個廣告牌，告訴它們午餐在哪裡，」該研究的另一位合著者艾琳·達迪( Erinn Dady) 向研究小組解釋。
由於它們無法逃避危險，這種化學鬥爭給了植物最好的生存機會。了解影響 VOC 排放的因素有助於我們為他們提供協助。
傳家寶與雜交品種：番茄告訴我們什麼？
建立在研究土壤微生物或毛毛蟲由於可能影響揮發性有機化合物，研究人員希望研究朋友和敵人的集體影響。
為了拓寬研究領域，他們的目光超越了工業種植番茄測試伊利諾州小規模農民通常種植的四種不同品種。在此基礎上選擇了兩種雜交品種 - Mountain Fresh 和 Valley Girl - 以及兩種有機傳家寶，Amish Paste 和 Cherokee Purple。
對於這四個品種，研究人員比較了單獨放置的植物與暴露於 AMF、毛毛蟲或兩者的植物的反應。這些八週大的植物被放入防臭烤箱袋中一小時，以捕獲它們釋放的揮發性有機化合物。然後分析空氣中的不同化學成分。
結果……有點令人困惑。單獨添加 AMF 和毛毛蟲可減少所有四種植物的揮發性排放。當兩者都存在時，排放量並沒有太大變化。目前尚不完全清楚為什麼有益真菌會減少揮發性有機化合物，以及為什麼植物對咀嚼毛毛蟲的反應不那麼靈敏。
但一項重要發現是，與祖傳鄰居相比，雜交番茄排放的揮發性有機化合物含量較低。
「傳家寶番茄——我們都喜歡的大而多汁的番茄——是為了味道而培育的。同時，雜交品種的種植是為了大規模的傳統生產，這會給植物帶來成本，」Ngumbi 說。
“我們的工作表明，我們的育種過程正在損害植物的防禦能力。”
為什麼被毛毛蟲咬過的植物長得更多？
番茄測試得出了一個更令人困惑的結果，這促使研究人員進行了新的調查。
他們也測量了植物在地上和地下的生長情況土壤。毫不奇怪，與真菌相關的植物長出了更多的葉子和更複雜的根結構。進一步證明真菌是多麼令人難以置信和合作。
「AMF 與 80% 以上的陸地植物建立了合作夥伴關係，建立了一種貿易，真菌從土壤中提取養分，以換取碳“我們發現，尤其是切諾基紫，AMF 可能會帶來額外的好處，包括促進生長和增加揮發性有機化合物的排放。”
但用毛毛蟲處理過的植物也有更大的生長。
「這些植物的根部和地面以上都有更多的生物量，這似乎違反直覺，因為它們一直被吃掉。我認為它們的生物量會更少，」達迪告訴大學網站。
“毛毛蟲有可能引發生長反應，類似於修剪一棵樹以使其產生新的生長。”恩貢比還推測植物它本來可以不受毛毛蟲數量的影響，因此不斷生長。或者毛毛蟲還沒有餓到造成真正的傷害。
「幕後發生了很多我們還不了解的事情，」達迪補充道，還有更多的對話線索供研究人員發現。
