為何有些植物的葉片會「無風自動」？
為什麼明明沒有風，但是有些植物的葉子就是會晃來晃去的？
其實這個問題，已經有好幾個人問過我了，但是我總覺得不容易解答。不容易解答的原因，並不是因為這是什麼超自然現象，而是當我們真的去留意這件事時，會發現同一棵樹上，也不是每一片葉子都會這樣做。既然連同一棵樹上的葉子都不見得會「大家一起來」，可見應該會有很複雜的原因吧。
最近又有網友問起，我乾脆去查一下SciSpace。不知道是不是我一直推廣的原因，SciSpace已經從每天可以免費問三個問題的「阿拉丁神燈」，降到每天只能問一個問題了。
結果，SciSpace給我一篇文獻，但是並不是研究論文，而是類似「論壇」（commentary）的文章...該不會也有人問這個作者到底為什麼葉子會這樣晃來晃去的吧？
在這篇2011年的論文裡，作者用顫楊（quaking aspen，Populus tremuloides）的幾篇研究舉例，認為植物葉片的無風自動可能具有防禦草食性動物的功能。
論文中提供了兩個研究，在英國的研究，他們觀察了顫楊以及柳樹上有多少種昆蟲，發現顫楊上有189個草食性昆蟲物種，而柳樹有450個草食性昆蟲物種。
而德國的研究在顫楊上找到了470個食植性節肢動物物種（德國的蟲比較多？！），但是柳樹上的蟲更多！有728個食植性節肢動物物種。
以比例來算的話，英國的白楊樹的昆蟲數量約為柳樹的42%，減少了58%；而德國的白楊樹的昆蟲數量比柳樹少了35.5%。
不過這只是相關性數據，不能完全歸因於葉片搖動；而且比較的是不同屬的樹種，可能還有其他因素影響（說不定蟲本來就不喜歡顫楊）。另外，兩個地區的數據差異較大，可能還有地理因素的影響。
因此，雖然英國與德國的研究都顯示顫楊確實有較少的昆蟲寄生，但要確定具體的減少百分比還需要更多直接的實驗研究。
不過，論文的作者認為，搖動葉片可以阻礙昆蟲定居與產卵、干擾取食與繁殖、暴露偽裝的昆蟲、有助植物防禦揮發物的擴散，可以算是一種物理性驅離方法。而作者認為，掉在地上的昆蟲，會因為找不到食物而死或被地面的掠食者吃掉。根據他自己的觀察發現，落下的昆蟲幼蟲有15%以上在地面死亡。
至於為什麼有些植物的葉片會「無風自動」，目前學界有兩種說法。
第一種是空蝕現象（Cavitation）說：許多研究都發現，植物在缺水或水分大量運輸時，木質部裡會冒出一個個小氣泡，這些氣泡會造成植物結構的微小形變；或許因此而造成葉子無風自動？
第二種，是微氣流說：雖然我們覺得無風，但是熱對流流場仍可能導致小範圍氣流變化，形成所謂的「微氣流」。雖然很難證實，不過如果大家曾看過在無風的日子裡，空地上有時會有一些落葉在地上打轉，我想這個理論應該不難懂。
回過頭來，我們來看一下顫楊。顫楊之所以會得到這個名稱，就是因為這種樹的樹葉，即使只有極輕微的風，樹葉也會發出沙沙聲，就好像它在顫抖。
之前有人研究過為什麼顫楊這麼容易發出沙沙聲，他們發現，因為顫楊的葉柄又長又扁平，而葉柄的扁平面與葉片面成90度角；這樣的特殊結構使葉子在最輕微的風中也能搖動。
不過，這種樹在亞洲很少見。如果在台灣想研究這種現象，可能要換一種樹。據說菩提樹（Ficus religiosa）也有這種現象，但是我在花蓮看到的菩提樹都長了好多病害，不知道這樣算不算反駁這篇論文的證據？
有趣的是，雖然顫楊可以說是不時地再發出沙沙聲，但是科學家研究發現，狂風大作時，它的葉片雖然狂舞不休，但並不會受損。這也意味著顫楊其實自有生存之道，雖然不見得是因為可以「搖」掉小蟲。
參考文獻：
Yamazaki, K. (2011). Gone with the wind: trembling leaves may deter herbivory. Biological Journal of the Linnean Society, 104(4), 738-747. https://doi.org/10.1111/j.1095-8312.2011.01776.x
