据法国国家科学研究中心（CNRS）官方网站10月10日报道，来自该研究中心、法国农业科学研究院和艾克斯—马赛大学的研究人员共同提出，植物能够对外界刺激产生反应，主要是受植物组织本身变形和其中所含水分的压力变化所造成的水力机械耦合效果的影响。

　　在自然界中，外界的机械应力对植物的生长有着重要影响。风、水、土壤的压力等都在影响着植物的生长，植物通过改变自己的生长节奏、方式等来应对这种影响或压力。因此，当我们弯曲树木的一根枝条或者一部分树干的时候，经常能够看到植物的纵向生长暂时停止，而横向生长也就是枝条的直径增加变快的痕迹。植物有时候能够对发生在距离其很远处的问题迅速作出反应。研究人员认为，这说明在整个植物系统中存在着一个能够快速传递信号的途径。他们认为，这种信号传递极有可能是纯机械的，是以植物茎枝的弯曲所带来的液体超压的传导为基础的。

　　研究人员首先利用有关仿生学原理设计了仿生树枝，模仿了自然界中植物茎枝的基本特征，这些仿生树枝也包含有圆柱形的工字梁，以及像植物所拥有的能够传送营养物质的管道。研究人员发现当仿生树枝的茎枝发生弯曲时，管道内出现了很强的液体超压，这种压力并不是材料本身造成的，而且液体的压力随着机械变形发生平方级别的变化。通过实验，研究人员对这种压力的变化进行了定量测算，并确定了导致压力发生变化的关键性物理参数。

　　接下来，研究人员利用仿生实验获得的预测结果与自然界中植物茎枝上发生的反应进行比较性实验。他们研究了3种代表性物种，这些植物在木材解剖学方面属于不同的类型，包括欧洲赤松、冬青栎和白杨树。结果他们发现，正如在仿生系统中一样，自然植物枝条的弯曲也在枝条中存在的输送养分的管道中产生了很强的液态超压。另外，研究人员开发的模型可以预测在仿生植物枝条和自然植物枝条上进行的所有实验的结果，说明了有关压力传递物理机制的普遍性。

　　这些研究成果为植物新的长距离通信模式，基于液压信号的快速传播方式，提供了物理基础。研究人员呼吁进行进一步的探索，以更好地理解植物对液体超压的生理反应和基本的分子机制。

　　（姚晓丹/编译）