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植物有沒有意識?

2019/7/5 — 17:25

圖片來源:Gabriel, Unsplash

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榮恩和哈利在小說《哈利波特》內曾駕駛車子誤闖禁地森林,更被渾拚柳抓住,差點小命不保。當時曾經幻想過:「究竟現實中的植物會不會同樣有一定意識呢?」。

畢竟自然界中不少植物會對環境改變作出反應,像是觸碰含羞草時,葉子會摺疊;或者是捕蠅草會捉著墮入陷阱的昆蟲和動物等。這類發現開始產生了一門學問:「植物神經生物學 (plant neurobiology) 」,或者是之後改成的 “Plant Signaling and Behavior”。

雖說科學是大膽假設,但同時也講求小心求證。說到植物意識,就更要小心驗證。多國生物學家日前在 Trends in Plant Science 撰文,指植物沒有,也無需意識。

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植物神經學家的想法十分前衛,包括認為植物可透過植物荷爾蒙——生長素 (auxin) 控制活動,並將此機制比喻為「植物神經系統」。為甚麼是「神經系統」?植物神經學家其中一項研究就指,植物生長細胞能傳送像腦電波的電流訊號,使植物頂部生長區可根據環境控制生長。然而,另一研究則反駁這些電流訊號只是電極雜訊,而非植物產生。

此外,另一位植物神經學家 Monica Gagliano 的研究就更具爭議性。她其中一項研究就嘗試測試不斷將含羞草丟下地下時,葉子初時會不斷摺疊,但其後會開始不再摺疊。不過,當她橫向搖動時,含羞草卻繼續摺起。由此,她估計含羞草並不是「運動疲勞」而無法摺疊,而是與「關聯學習 (associative learning) 」有關的慣性作用 (habituation) 導致,使其不再在下跌時摺起。不過另一科學家 Biegler 就質疑研究未有完全排除感官適應和運動疲勞等因素,未可證實為關聯學習一部份。Gagliano 也提出過植物有意向、能感痛楚,甚至有意識的說法,但似乎都簡化了動物神經系統機制。

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生物演化每一樣「特徵」都用耗用資源:比如說人類演化出腦袋,其 Trade-off 就是我們沒有其他動物敏銳的感官系統。生物演化過程中,就無形中「選擇」出最有利物種生存的特徵,並循此演化。有份撰寫今次聯署文章的 Lincoln Taiz 認為植物神經科學家往往忽略了腦部神經系統,以及意識形成的複雜性,就將植物視作有意識似乎並不正確。他們引述了神經科學家 Todd Feinberg 跟演化生物學家 Jon Mallat 的研究,指雖然由昆蟲至貓狗和靈長類動物都有相信有意識,但仍有大量生物,包括植物,都未有證據顯示它們有「意識」。

Taiz 直指,此類聲稱植物有意識的研究,可能是為了令大眾更關注植物,但可能蓋過他們客觀審視證據的能力。植物神經科學家提出的甚至是「垃圾科學」,有機會拖垮科學可信性。Gagliano 當然不同意 Taiz 等人的批評,她在《衛報》回應指 Taiz 等人有 Cherry-picking 之嫌,且反指科學家應該不斷挑戰自身假設,才可真正達至科學發現。

說回「植物有沒有意識」此問題,我沒有答案,但可以思考一下,究竟甚麼是意識?植物,或者簡單生物的反應又算不算意識一種?建基於現有神經科學演化學證據,似乎植物又真的沒有需要演化出一套意識系統增加生存機會,但我們有沒有忽略了甚麼? Gagliano 認為這份報告有機會令科學家失去一個大好良機重新思考意識這個議題,但我反而認為,真金真的不怕紅爐火,這不是植物神經科學家驗證發現的大好良機嗎? 

參考資料:
The Guardian, Group of biologists tries to bury the idea that plants are conscious, 4 July 2019

報告:
Taiz, L., Alkon, D., Draguhn, A., Murphy, A. & et al. (2019). Plants Neither Possess nor Require Consciousness. Trends in Plant Science, Published Online. DOI: 10.1016/j.tplants.2019.05.008

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