植物是否有「智力」（intelligence）？

「Intelligence」這個詞，如果你去查詢國家教育研究院，你會發現它可以翻譯成智慧、智能、智力。據說它有超過70種不同的定義喔！

但是，如果問植物是不是有智力？有些人可能會跟你說，植物又沒有腦，怎麼會有智力？對很多人來說，他們覺得要有腦才有智力。

不過，2022年的這個研究，可以提供大家思考一下是不是一定要有腦才能說有智力。

在這個研究裡，研究團隊用了北美一枝黃花（Solidago altissima）為材料，來研究它如何感知與整合環境中的兩種信息：來自鄰近植物的光（主要是紅外光[FR]，因為植物會吸收大部分的紅光）以及來自附近植物（鄰居）的氣味。

北美一枝黃花。圖片取自維基百科。

首先，他們發現當北美一枝黃花感覺到附近有其他植物時，它會提高生長的速度，讓自己長得更高，以便更好地競爭陽光。這並不意外，畢竟所有植物都會做這件事（稱為陰影遮蔽[shade avoidance]）。身為光合自營生物，如果無法做這件事，可能就要發展出利用其他波長光線的本事，否則就會有生存的問題啦。

然後，他們測試當北美一枝黃花植物「聞」到鄰近植物被昆蟲損傷後所釋放的氣味（稱為「揮發性化合物」，VOC）時，它會發生什麼事。當然，就像許多植物一樣，當它「聞」到鄰近植物被昆蟲損傷後所釋放的氣味時，它會調整自己的化學物質組成，以更好地抵禦昆蟲的攻擊。

但是，當他們讓北美一枝黃花同時接收到這兩種信號的時候，也就是說，把植物放置在讓它覺得有鄰居、而鄰居可能出了什麼狀況的情境下。這時，它釋放氣味的反應會依據鄰居的狀況而有所不同。 這意味植物能夠整合來自不同來源的訊息，並相應地調整其防禦策略。

研究團隊發現，暴露於 FR 光似乎讓植物對鄰居的 VOC 變得更敏感。 當植物暴露在 FR 光和來自健康鄰居的 VOCs 下時，它們會大量增加四種 VOCs （包括α-依蘭烯與乙酸冰片酯以及另兩種未知化合物）的產生。

然而，當植物同時暴露於 FR 光和來自受損鄰居的 VOCs 時，這四種 VOCs 的排放量會降低。 這說明了植物能整合光線和化學線索，來調整自己對潛在食草動物的反應。

另外，僅暴露於來自受損鄰居的 VOCs 的植物會產生一組特定的非揮發性化合物，包括了香豆酸衍生物 (Coumaric acid derivative)、類黃酮 (Flavonoid)、兩種二萜酸 (diterpene acids)等。但是，同時暴露於 FR 光和來自受損鄰居的 VOCs 的植物則會產生另一組不同的化合物，他們是咖啡酸衍生物 (Caffeic acid derivative)與綠原酸衍生物 (Chlorogenic acid derivative)等。

總而言之，這個研究發現，植物對 VOC 的反應取決於環境背景，特別是附近鄰居的存在與否。 當植物感知到旁邊是健康的鄰居（競爭對手）時，它們會長得更快，來拼過鄰居以爭取更多陽光；但是當它感知到旁邊是受損鄰居時，它會提高自己的防禦措施。面對這兩種情境，植物都會釋放 VOC，但是釋放的VOC有所不同。

這個研究幫助我們了解植物如何應對複雜的環境。 就像人們根據不同情況改變自己的行為一樣，植物也會根據周圍環境的變化調整自己的生長和防禦方式。

所以，如果「發現問題、整合資訊、解決問題」是智力的展現（事實上，「發現問題與解決問題的能力」被認為是關鍵能力之一），那麼我們真的可以說植物有智力，不是嗎？之前也曾有研究發現，含羞草有學習的能力、而豌豆甚至懂得「賭一把」。

至於腦子呢？有些科學家覺得，植物的智力大概可以用蜂巢來類比，是一種集體智能的展現。大家覺得呢？

參考文獻：

Chautá, A.; Kessler, A. Metabolic Integration of Spectral and Chemical Cues Mediating Plant Responses to Competitors and Herbivores. Plants 2022, 11, 2768. https://doi.org/10.3390/plants11202768