透過分析根系找尋潛力芳療用植物 - NAHA 2023 冬季期刊
目錄
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古老的根之語
Ancient Language of the Root
由羅納克學院生物學教授、持有博士學位的多蘿西貝爾·波利（DorothyBelle Poli, PhD.）博士，認證芳香療法師所著。
我坐在鹽湖城猶他州的飯店房間裡，參加我第一次的NAHA（北美芳香療法學會）大會，但我應該準備通過Zoom與我在家鄉的班上進行演講。你知道那句話，“秀必須繼續。”這裡是早上6點，那些講座是我隨時可以做的。也許我有點叛逆，不想專注於現實世界，但我發現自己在反思一直以來都很感興趣的話題。
作為一名生理學家，多年來我一直對植物如何彼此溝通感興趣。作為細胞生物學家，我了解化學物質會附著在細胞膜上並在細胞內被解讀(參考資料1)。所有植物都必須通過從環境中吸收信息，然後在其內部進行通信，以確保對環境信號做出適當反應。因此，人們必須意識到，由於與其身體表面的連接，植物是我們所謂的外向性。(參考資料2)
植物的重要功能遍佈整個植物，在大多數情況下並不是集中在一個地方，因此，植物的每個部分都必須部分獨立地行動(參考資料3-5)。研究重點放在花粉管發育、共生體和病原體方面的信號和細胞通訊；空氣中揮發物也是一個熱門話題(參考資料6)。但植物也可能需要與其它部位或更大的社區進行通信。因此，通信是一個雙向過程。為了澄清這個概念，一個對話是內部的（就像我們在自己身體內進行的對話），另一個可能是對同一物種或不同物種的其他植物進行外部對話。但是，讓我此刻沉思的是開始於土壤中的對話-這是一個深刻的進化譜系。
原始共生關係的需求
更多的植物存在於花粉裸子植物和被子植物之外的芳香療法師的世界。如果我們要了解植物世界內古老根語言的起源，我們必須從一開始就開始。苔蘚植物、角蘚植物和苔蘚植物只有幾個細胞厚，沒有表皮，只有根莖來固定在基質上(參考資料7)。請記住，這些植物沒有根！這組植物直接從周圍環境中吸收它們的水分需求，因此必須立即應對環境信號。因此，我們開始理解古老根語言的發展之旅，從最簡單的非根植物開始。
苔蘚植物、角蘚植物和苔蘚植物很難在溫室或家中生長，因為它們與基質中的微生物有獨特但尚未定義/未被理解的關係。就像我們一樣，它們與細菌有共生關係，這些細菌很可能通過提供抗生素特性或幫助分解土壤成分以更容易穿過細胞膜來幫助植物的整體生存。結果是健康的苔蘚植物、角蘚植物或苔蘚植物。由於這些是共生關係，這些植物為這些微生物提供了一個更安全的棲息地，並可能有助於微生物的營養需求。
但研究還顯示，植物的進化是由與共生和病原微生物的相互作用驅動的，這種相互作用早在苔蘚植物、角蘚植物和苔蘚植物時期就已經出現。有關此主題的更多信息，請參見Delaux等人(參考資料8)。
改變棲息地創造新需求
不是所有的植物都保持與水的直接聯繫，因此它們需要找到方法來適應更乾燥、更嚴酷的環境。根是植物的一種進化適應，它提供了一個機會，讓植物遠離水源，更好地應對脫水，並找到獨特的營養來源。(參考資料9) 植物將互相競爭資源，因為它們無法移動到新的位置。在這種情況下，植物開始發展出能夠與周圍土壤中的微生物進行化學通訊的根系。因此，根系的進化可以看作是植物在不斷變化的環境中生存的一種策略。
根系能夠感知和反應的能力突顯了根系之間複雜的通信方式，以及這些根系如何反映植物的整體生理狀況。根系有時會通過將信息發送到附近的根，這些根隨後會進行調整，以適應植物的內部狀態。(參考資料10)
根分泌物
另一個迷人的現象是根分泌物。這些分泌物不僅幫助植物獲得所需的營養，還幫助與周圍的微生物合作。根分泌物的成分包括糖、氨基酸、維生素、酶和有機酸。這些分泌物會影響微生物群落的組成，並促使其生長。這種過程稱為根區交互作用，幫助植物通過與土壤中的生物體建立複雜的交互作用來增強其生長。這些相互作用可能會影響植物的整體健康、抗逆性、抗病原能力等。(參考資料11)
根分泌物也可以用來吸引或排斥特定的微生物。根系可以釋放分子以吸引有益微生物，這些微生物可以幫助植物吸收養分或抵抗病原體。同樣，根分泌物也可以排斥有害微生物或病原體。這種根分泌物的雙重角色使其成為植物生理學中的一個重要領域，並對植物的生長和發展有深遠的影響。(參考資料12)
結論
截至2023年，已經應用了一個框架來將植物視為認知生物。這個被稱為擴展植物認知（EPC）假設的假設表明，植物可以感知其環境並做出決策（就像我們一樣）。這是當植物釋放揮發性有機化合物（VOCs）和根分泌物並與真菌網絡互動時發生的(參考資料27)。例如，VOC對於草食性動物的攻擊非常重要(參考資料28)。儘管作者對植物不應再被視為孤立的有機體感到興奮，但他們並沒有將其等同於人類。他們認為植物直接與其鄰居相連，所有生物體都與其他生物體的化學物質相關聯。生命之網是深奧的！但我們如何看待植物的溝通方式現在變得更加“奇怪”。一個研究小組甚至確定植物在壓力時會發出聲音(參考資料29)。了解植物溝通的未來才剛剛開始；在未來二十年內，我們對“植物溝通”，尤其是在根部，的理解將更加完整。
您可能會問，這一切與成為芳療師有什麼關係？嗯，從保護的角度來看，我們必須特別關注原生空間中的植物。誰與誰相鄰以及他們在彼此附近的表現如何，這些都是我們應該深刻關心的問題。隨著我們對植物向鄰居傳遞特定信息的方式和原因了解得越來越多，我們可能會更好地掌握控制我們喜愛的產油植物的化學型的機制。我們將更有可能挽救那些對未來芳療需求最有用的植物。
參考資料
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