没人知道这种植物本体长什么样，它只是一味模仿身边的植物，连塑料都不放过|叶子|塑料|宿主|怀特|植物|藤蔓

大约15年前，植物生态学家埃内斯托·贾诺利（Ernesto Gianoli）来到智利南部的一片温带雨林里做野外调查。

这片雨林终年潮湿，苔藓覆盖的树干上缠满了藤蔓，这是南半球保存最完好的温带雨林之一，走在其中就像在参观一座活着的物种博物馆。

智利雨林 | Bjørn Christian Tørrissen / Wikimedia Commons

贾诺利在一棵树前停下脚步，感觉这棵树长得有点别扭。

他用手拨开附在树干上的叶片，惊恐地发现那根所谓的树干其实是一根正在向上攀爬的藤，而藤上的叶子，长得和旁边那棵树的叶子一模一样，不管是大小、形状、颜色、叶脉走向都一样，甚至连叶柄的长度都几乎一致。

贾诺利开始在雨林里四处搜索同类的植物，却越搜越不对劲，他发现这些藤蔓在不同的植物上，会变成不同的样子。

避役藤攀附在其他树的树干上 | Cristian Riquelme / Wikimedia Commons

这种藤蔓并不是什么新物种。早在1782年，一位智利博物学家胡安·伊格纳西奥·莫利纳（Juan Ignacio Molina）就已经记录过它，但当时还没有给它起现在这个名字。直到1839年，法国植物学家约瑟夫·德卡斯尼（Joseph Decaisne）才正式将其命名为避役藤（Boquila trifoliolata）。

当地人管它叫“pilpil”或“voqui blanco”，用它的茎纤维编篮子、搓绳索，还用它的枝叶治病。然而，明明在人类眼皮子底下呆了这么久，此前却从没有人注意到它这一手伪装的真本事——因为它装得太像了。

换一颗树爬，避役藤的叶子就换了样子 | scott.zona / Wikimedia Commons

于是，贾诺利和同事费尔南多·卡拉斯科-乌拉（Fernando Carrasco-Urra）一起，在这片雨林中系统地追踪了避役藤，于2014年将发现发表于生物学期刊《当代生物学》（Current Biology）。

这篇论文立刻在学界引发了轰动，甚至开启了一场至今未休的争论。

不可描述的植物

在避役藤不需要伪装的时候，比如在地面上匍匐生长，或者在一段光秃秃的没有叶子的树干上攀爬时，它展示的是自己的本来面目：小巧的三出复叶，基部紧靠，看起来有点像一片叶子上开了三个叉，这也是它的种名“trifoliolata”（三小叶的）的由来。

避役藤原本的三出复叶形态 | Biopills

但当它攀爬到一棵有叶子的树上时，事情就完全不同了。

它的叶子会开始精准地模仿它身旁那棵树的叶子。

贾诺利的论文中记录到，避役藤可以同时模仿宿主叶片的至少9种特征：叶片大小、面积、形状、颜色、朝向、叶柄长度、叶脉清晰度、叶脉纹路，甚至叶尖是否有刺。

更诡异的是，它能同时攀爬2种甚至3种不同的宿主植物，而就在同一株避役藤上，不同位置长出的叶子，竟然各自对应各自的宿主，仿佛它们知道自己的每个部位爬到了谁身上，并相应地切换自己的伪装。

避役藤（V）和宿主植物的叶子（T）对比 | 参考资料[1]

到目前为止，科学家已经确认避役藤可以模仿至少十多种不同的植物，其中既有本地物种也有外来入侵物种，它几乎来者不拒，谁在旁边就模仿谁，有时候叶片面积可以扩大到原来大小的10倍。这种能力在整个植物界独一无二，让它成了已知的唯一一种具有“拟态多态性”的植物，即同一个个体可以同时模仿多个截然不同的对象。

避役藤（V）和宿主植物的叶子（T）对比 | 参考资料[1]

为什么要这么费劲地变形呢？贾诺利给出了一个合理的解释：躲避食草动物。

藤蔓一般比较脆弱，叶子又嫩又容易啃，是很多食草动物钟爱的食物。但是，如果它的叶子从外表看起来和周围的大树一模一样，就能骗过那些专挑软柿子捏的动物，从它们嘴下逃过一劫。他们的野外数据也印证了这一点——攀爬在有叶树木上并成功拟态的藤蔓，被啃食的程度远远低于没有伪装的藤蔓。

但避役藤真正让人想不明白的，不是它为什么要伪装，而是它究竟怎么知道该伪装成什么。

从生物课中我们学到，一个生物长啥样，主要取决于它的基因。比如松树叶子是针形的，银杏叶子是扇形的，但一棵松树不会因为长在银杏边上，就长出扇形的叶子。

但避役藤似乎是个例外，它待在宿主旁边，就能准确模仿出对方的样子——植物又没有眼睛，它们怎么能知道对方长什么样呢？

植物如何模仿？

贾诺利和同事在发表论文时，提出了两个假说来解释避役藤的能力。

第一种是化学通讯——避役藤是“闻”出来的。

许多植物会向空气中释放挥发性有机化合物，比如茉莉酸、水杨酸等。这些化学物质是植物的通讯信号，比如当一棵树被虫子咬了，它释放到空气中的化学信号可以给周围的其他植物带来警示。避役藤是不是闻到了宿主的化学信号，然后照着调节自己的叶片形态呢？

但这个假说还是有说不通的地方。之前有研究发现，植物的挥发性化学物质可以触发防御基因的表达，但并没有证据表明，接触到对方的化学信号，就能知道对方的叶子长啥样，还能照着复刻。

植物叶子被吃时可能会触发化学通讯 | UdayKiran28 / Wikimedia Commons

第二种假说更大胆：水平基因转移——避役藤“偷”来了对方的基因。

不同物种之间不通过繁殖，而是直接交换遗传物质，这叫做水平基因转移。他们认为，可能是空气中的微生物充当了快递员的角色，把宿主植物的遗传信息搬运到了避役藤的叶片细胞中，让它可以读取宿主的基因，再调整自己的外形。

电影《湮灭》里，植物和人的基因融合，长出了和人一样的植物｜湮灭

2021年，贾诺利团队发表的一项研究支持了这个假说。他们发现，正在拟态的避役藤叶片，和宿主叶片的内部细菌群落的相似度远高于没有拟态的叶片，也就是说，它模仿别人的时候，体内的微生物都跟着变成了对方的样子。

可是这个假说也有漏洞。水平基因转移在自然界确实存在，大多出现在寄生植物中，但这是一个极其缓慢的过程，避役藤的拟态却在几周内就可能达到，更何况它并不是寄生植物，不从宿主身上吸取任何营养，只是依附在上面而已。

这两个假说都有道理，又都不能完全解释避役藤的能力。

当科学界还在这两个假说之间争论不休的时候，一个更加颠覆性的实验结果出现了——避役藤说不定真的能“看见”旁边的植物长什么样，这才完成了外表上的一比一复刻。

植物真的有眼睛吗

2021年，雅各布·怀特（Jacob White）和费利佩·山下（Felipe Yamashita）发表了一篇论文，他们做了一个简单但大胆的实验：把避役藤和一盆塑料假植物放在一起，看看它会长成什么样。

怀特和山下的实验设计 | 参考资料[3]

实验里，4株避役藤并排放在窗边的花架上，中间放了不透明的隔板。隔板上方放着一盆塑料假植物，长着细长的纺锤形叶子，和避役藤原本的三裂叶完全不一样；隔板下方的避役藤“看不到”塑料植物，只能“看”到自己的枝叶。如果避役藤的拟态真的是靠“看”，那只有隔板上方能见到塑料叶的部分会模仿，下方的不会。

结果真的如他们所料：隔板上方能“看”到塑料植物的叶片，慢慢从三裂叶变成了更细长的纺锤形，长宽比明显升高；下方“看不到”塑料叶的叶片，还是保持着原本的三裂叶形态。

非拟态叶子（左）和对塑料叶形成拟态的叶子（右）| 参考资料[3]

塑料叶子长这样 | 参考资料[3]

一株活的植物，竟然能模仿塑料叶子。

这个结果同时推翻了之前的两个主流假说——塑料叶子不会释放生物性的挥发性化合物，更没有DNA，不可能进行基因转移。怀特和山下认为，如果变形藤的拟态机制不符合这两种假说，那就有可能是某种类似视觉的、基于光的信息获取。这篇论文在网上获得了大量浏览，这个脑洞大开的实验也让他俩拿了2024年的搞笑诺贝尔植物学奖。

发现和命名植物单眼的植物学家戈特利布·哈伯兰特（Gottlieb Haberlandt）| Wikimedia Commons

他们的话并不是毫无根据。早在1905年，一位奥地利植物学家戈特利布·哈伯兰特（Gottlieb Haberlandt）在显微镜下观察叶片时，发现很多叶片的上表皮细胞呈凸透镜状，就像个能聚焦光线的微型镜头。他把这些细胞命名为“植物单眼”（plant ocelli）。两年后，弗朗西斯·达尔文（就是我们熟悉的那个提出进化论的查尔斯·达尔文的儿子）发表了论文支持这个想法。他们认为，这些微型“眼睛”可能让植物感知光线的方向和强度，从而调整叶片的朝向，让光合作用最大化。

甲藻的眼状体 | 参考资料[4]

在此后的一百多年里，植物单眼这个假说几乎被遗忘了。直到2015年，一项新研究发现，视觉似乎远比我们想象得更加古老——一些单细胞的甲藻竟演化出了结构极其复杂的眼状体（ocelloid），由线粒体组成“角膜”、由质体膜网络组成“视网膜”。如果单细胞生物都能“看见”，那高等植物的叶片细胞拥有某种原始的图像感知能力，难道真的那么不可想象吗？

仍未解开的谜团

可惜的是，虽然有了解剖学证据的支撑，山下和怀特的实验也没能证明避役藤到底有没有视觉。

首先，实验的光照控制完全不合格。不透明隔板隔开的不止是塑料植物，还有阳光，上层叶片接收到的光照强度很可能比下层更高，而强光本身就会让植物叶片变得更窄更厚，长宽比升高本来就是植物在强光下的正常发育特征，根本不能证明是“看见”了塑料叶的结果。

其次，论文的核心论据是叶片的长宽比。拟态叶片的长宽比确实向塑料叶子靠近了，但叶片的实际尺寸却比塑料叶子小得多，拟态叶片长宽比相比非拟态叶片更高，不过是因为它们整体缩小变窄了，很难断定真的是因为拟态。如果从叶片大小来看，反而是那些“没看到”塑料叶子的对照组更接近塑料叶子的实际尺寸。