你可能也琢磨過,為什么腳底下那一層軟綿綿、濕漉漉的苔蘚,似乎永遠也長不高,永遠那么安靜地趴著。長久以來,我們給了它一個非常合理的解釋:這家伙太原始了,連輸送水分的管道都沒進化出來,只能貼著地皮過日子。
但最近有個計算機科學家干了件挺無聊,或者說挺有意思的事。他把電極插進了苔蘚叢里,原本只想看看這些綠色的小東西有沒有點微弱的生理電反應。結果幾天之后,儀器記錄下來的波形圖把他自己也嚇了一跳。苔蘚不僅會發電信號,而且那些信號復雜到像是一張加密的神經網絡在竊竊私語。
![]()
這項發現最近被發表在了《皇家學會開放科學》期刊上。研究者安迪·阿達馬茨基的解讀非常直接:這些看似低矮且結構簡單的苔蘚叢,其實是一個在空間和時間上高度協調的可興奮系統。說得簡單粗暴一點,這片軟墊子可能在用我們還沒完全看懂的方式,集體思考。
被低估的綠色小矮人
要想理解這事為什么會讓人覺得詭異,咱們得先看看苔蘚在植物界到底處在一個什么位置。在化石記錄里,苔蘚算是最早一批登陸的植物先驅。但它們的發展路線,后來其實走了一條岔路。我們身邊那些能長到幾層樓高的大樹,靠著體內發達的維管系統,像一臺臺巨型水泵,拼命把水和營養從根部往高處送。
苔蘚就沒這么幸運了,或者說,它們壓根沒去琢磨怎么搭建這種管道系統。在演化的十字路口,苔蘚直接放棄了往上堆高度的路子。哪怕到了今天,它們大多數也只能長幾厘米高。你去看它們的葉片狀結構,薄得驚人,只有一層細胞的厚度。至于根這種東西,它們甚至壓根就沒有。
在沒有根系、沒有維管束的情況下,如果有誰說苔蘚不僅能感知環境,還能像動物神經那樣,把某一片葉子受到的刺激通過某種方式告訴隔壁那片葉子,這在過去聽起來像是純屬瞎編。
濕漉漉的苔蘚墊里藏著什么
但是阿達馬茨基的這次實驗確實捕捉到了讓人無法忽視的東西。他跑到英國北薩默塞特的戶外,小心翼翼地鏟回來一些常見的糙葉青蘚,在實驗室里搭建了一個觀察環境。這些苔蘚聚在一起,形成了濕漉漉的一大片墊子。他把特制的電極插了進去。
苔蘚的生活節奏太慢了,跟它們打交道,你急不得。這位科學家花了多天時間持續記錄,終于看清了這張綠色毯子下面到底在發生什么。
記錄到的電活動簡直可以用一場狂歡來形容。這里面有快速振蕩的尖峰信號,就像網絡受到沖擊時產生的脈沖;有較慢的節律性波動,像在呼吸;還有那種極其緩慢的、大范圍的去極化波浪,像一陣風掠過整個苔蘚墊子。
更夸張的是,阿達馬茨基還在里面識別出了類似于高幅度動作電位的東西,以及一連串類似神經元的脈沖序列。說人話就是,苔蘚叢里某些瞬間的電信號走位,跟咱們大腦神經元放電的波形,乍一看長得確實有點像。
不是散沙,而是一個整體
假如這片苔蘚墊只是一個毫無組織的綠色絨毯,那么當刺激發生在 A 點時,可能只有 A 點的細胞會局部哆嗦一下,然后就沒了。但這次觀察到的完全不是這樣。
就像往平靜的池塘丟了一顆石子,那些電波會逐漸向四面八方擴散,最終波及整片苔蘚墊子,而不是僅僅困在某一個小角落。它們在不同時間尺度上,遵循著某種特定的模式。有些電波傳遞得極快,像一封急電;有些則慢悠悠地晃過去,像是在傳遞一種持續的狀態。
這種表現,跟烏合之眾有著本質的區別。烏合之眾是一群互相不搭理的獨立個體。而這片苔蘚呈現出來的樣子,讓研究者不得不推測:它可能并非毫不相關的細胞堆疊,而是一個動態的、內部高度聯通的整體。
如果是這樣的話,事情就有意思了。這意味著這片趴在地上喝露水的小東西,似乎在利用生物電作為另一種內部傳遞信息的路徑,用來彌補它們沒有維管系統這個硬件缺陷。身體不方便往上長,它們就換了個維度,通過特殊信號橫向連接起了整個群體。
跟神經網絡撞了臉,但不代表它腦子會轉
當然,我們得剎一下車。雖然波形看起來神似神經元,這并不意味著苔蘚擁有類似人類或者動物那樣的認知能力。它們不可能在那里偷偷解方程式或者回憶昨晚那場雨的味道。
這項研究更像是發現了一種此前被嚴重忽略了的生物通訊現象。苔蘚的電信號之所以呈現出類似神經網絡的動態特征,可能是它們在應對干旱、觸碰或者環境變化時,在細胞層面進行的大規模協調行為。這種行為不需要一個中心大腦來發號施令,而是通過每個細胞之間局部而簡單的互動,最終演變成整個群體的復雜自適應模式。
研究者把這些信號分成了好幾類。除了生理活動相關的成分之外,還有由漂移過程引發的緩慢波動。甚至還有一些他也沒完全搞懂的、像是高振幅動作電位的怪異尖峰。
這個看似不起眼的綠色小矮子,突然因為自身發出來的這些復雜暗號,變得神秘了起來。
從黏菌到苔蘚,計算機科學家的另類迷戀
說到這里,有必要提一下為什么會有計算機科學家去折騰苔蘚。
這其實并非阿達馬茨基一拍腦袋的突發奇想。他在圈子里本就以研究各種稀奇古怪的非傳統計算系統出名。以前他搞過黏菌,那種像一大灘鼻涕沒有大腦卻能高效規劃路線的生物;他還研究過人群的運動規律,甚至琢磨過菌絲網絡里的信息流動。
這次盯上苔蘚,背后的邏輯也很直接。這些看似簡單的生物之所以引起計算機科學家的興趣,往往是因為它們內部有一套高效的分布式信息處理方法。如果能夠理解苔蘚叢是怎么在沒有神經元的情況下,依然能組織起如此復雜的電位波動,那么這種極低能耗、極簡材質的信息傳遞機制,也許能給未來更微觀的分布式計算網絡帶來一些奇特的啟發。
這就好比去觀察螞蟻窩。單只螞蟻傻乎乎的,但成千上萬只螞蟻合在一起,卻能表現出驚人的智能。苔蘚墊里無數個只有一層細胞厚的葉片,也許就是通過類似的原則,構建了一個濕漉漉的分布式信息處理網。
研究還有哪些局限
不過,任何新的發現都伴隨著懸而未決的問題。這項實驗同樣存在局限。比如,研究者提到,他并沒有進行陰性對照實驗。也就是說,沒有拿同樣的電極方法,去扎一扎那些同樣潮濕但是完全沒有生命活動的死物基底。這就給電信號的絕對歸因留下了一點點技術上的討論空間。
但不管怎么說,這些從苔蘚墊里記錄到的信號,其豐富程度和傳播模式,已經足以讓植物生理學家們重新審視自己腳下這些濕漉漉的東西。過去我們總習慣性地認為,植物沒有大腦,沒有神經,就應該是一堆靠化學物質和水分慢慢蠕動、沒什么太大動靜的生命體。
但現在看起來,這片你以為在安靜睡著的苔蘚,其實一直在底下小聲地群聊。它們竊竊私語的內容是什么,用的又是什么密碼本,這就是科學家們接下來要去破譯的事情了。
下次你在墻角或者樹蔭下看到那一抹厚厚的綠色,或許可以稍微駐足一下。別再把它們當成一堆安靜的、只能被動吸水的小可憐了。那片苔蘚看似無力地緊貼著地表,可能正在用一種我們靠肉眼永遠無法看到的方式,在悄悄傳遞著屬于它自己的秘密。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.