植物有隐藏的记忆？

　　在梅尔彻斯和朗那个年代，激素还处于植物科学的最前沿。寻找新激素的技术也很简单粗暴：科学家将叶片磨碎，进行提炼，分离出植物释放的小分子。他们还会把这些激素再喷回植物上，进行观察。赤霉素（Gibberellin）就是个例子，它能刺激植物生长。今天，人们用这种激素喷洒葡萄，让果实更饱满，果粒不那么紧凑。理查德·阿马西诺（Richard Amasino）是威斯康星大学麦迪逊分校（University of Wisconsin-Madison）的生物化学教授，他说：“很多植物的生理机能都在等待这种信号，但当年科学家磨碎了无数植物，也没找到触发开花的信号。”

　　20世纪70年代到80年代初，植物科学家仍未找到开花背后的生物化学秘密。阿马西诺说：“我刚开始搞科研的时候，这就是个巨大的谜团。”为了解开这个谜，揭开植物记忆的面纱，科学家需要了解分子遗传学，尤其是表观遗传学——控制特定基因开关的机制。

　　近几年，科学家已经意识到，单靠基因组无法决定有机体的命运。很多与DNA有关的表观遗传活动会造成一系列影响，比如哪些遗传密码能得到表达，哪些遗传密码会决定生物的行为。成花素其实是一种微型蛋白质，梅尔彻斯和朗那个年代的技术还无法识别这种物质。当年他们就算找到了成花素，也仍然没有解密二年生花卉的钥匙。阿马西诺那一代科学家终于找到了解密春化作用的关键——在表观遗传学层面对这一过程进行观察。

　　拟南芥（Arabidopsis thaliana，阿拉伯芥）是实验室中的常客，控制这种植物春化和开花的机制就像一个极为复杂的装置，该装置负责控制蛋白质的生成和基因的表达。拟南芥内有一组控制蛋白质生成的基因，这种蛋白质能促进拟南芥开花。在春化之前，拟南芥细胞内会充满另一种名为FLC的蛋白质，它能抑制促进开花的关键基因表达。但当植物处于寒冷的环境中时，拟南芥细胞就会减缓FLC分泌，直至停止。促进开花的蛋白质和FLC之间的力量平衡就会被打破。拟南芥细胞生成的促进开花蛋白质会越来越多，直到植物做好绽放的准备。在这种情况下，可以简单地将这种表观遗传行为看作一个开关。对拟南芥细胞来说，寒冷就是改变基因表达方式的信号：从“别开花”到“快快快，赶紧开花”。就算寒冷信号消失，开关也会保持打开。因此，当白昼时间变长时，拟南芥就会知道，开花的最佳时机到了。

　　阿马西诺解释说：“就算是在春夏，寒冬的影响也会留在植物的记忆里。 ”

拟南芥，又称阿拉伯芥。

　　好像这不太可能。去年，在《科学进展》（Science Advances）期刊上，一组澳大利亚的植物科学家发表论文称，对植物来说，与记忆相比，遗忘（或者说根本不形成记忆）可能才是更有力的生存工具。此外，植物形成记忆的概率相对较小，形成表观性遗传记忆的概率甚至更小。

　　这篇论文的第一作者彼得·克里斯普（Peter Crisp）目前就职于明尼苏达大学（University of Minnesota），以逼疯植物为己任。他和同事可能会不给植物浇水，任其干枯，再给缺水的植物浇水，观察它们如何恢复。他们已经证明，某些植物对干旱、缺乏光照和食草植物等压力源的表观遗传记忆确实可以代代相传。因此，克里斯普和同事折磨了一代又一代植物（三代之后，这项工作变得十分有趣），再测试这些植物是否记得经历过的磨难，抗旱性是否有所增强。克里斯普说：“我们并未观察到这种现象。”

疏于照顾的室内盆栽植物。

　　克里斯普指出，植物从充满压力的环境下恢复的能力十分惊人。比如，在今年夏天发表的一篇论文中，克里斯普和同事称，受到光胁迫的植物很快就能恢复——只要护理得当，疏于照料、棕黄枯萎的盆栽也能焕发生机。目前，科学家已经给出了很多植物形成记忆的例子。然而，在科学家发布的实验结果中，植物原本可以形成记忆，但却选择遗忘的例子却很少。这也在情理之中。毕竟，辨别植物是否已经形成某段记忆是该领域最大的挑战之一。

　　克里斯普和同事设计实验室研究时，必须控制很多混淆因素，才能确定自己观察到的植物记忆是由实验中的压力源造成的。澳大利亚国立大学（Australian National University）的史蒂文·艾臣（Steven Eichten）是克里斯普的合著者，他说：“不是说植物经历过什么之后，就会说，‘哦，我记得这个！’，而是植物发生了分子层面的变化，恰好形成了相应的化学记号。”阿马西诺的研究对象——与FLC有关的植物记忆机制就是个例子，该机制仅适用于拟南芥。甜菜和小麦都有独特的春化分子机制，它们虽然作用相同，进化过程却彼此独立。在这个领域，鉴别一段植物记忆是否货真价实难度极大。