作者：Pesach Benson • 2026年11月4日

耶路撒冷，2026年11月4日（TPS-IL）——以色列研究人员发现，向日葵幼苗会经历类似于视错觉的现象，即使有两束强得多的光线照射在它们身上，它们也会转向较弱的光源。这揭示了植物在没有大脑或神经系统的情况下如何处理有关周围环境的信息。

这些发现为生物如何在没有集中控制系统的情况下处理复杂信息提供了新视角。它们最终可能有助于改善农业照明，并阐明细胞和细菌如何感知环境并协调反应。

特拉维夫大学的研究人员发现，植物会综合沿其茎部分布的光受体发出的信号。当光线来自多个方向时，这些信号之间的相互作用会产生令人惊讶的生长反应。

在一项实验中，研究人员将两个强度相同的光源相对放置，并在直角方向放置了第三个较弱的光源。向日葵幼苗并未朝任何一个较强的光源生长，而是向较弱的光源弯曲，因为相对光源产生的信号相互平衡抵消了。

动物通常依赖专门的感觉器官和中枢神经系统，与动物不同，植物通过分布在全身的受体收集信息。茎外层的光敏受体局部探测光照，并将其转化为生物信号，这些信号共同影响生长的方向。

当光信号发生碰撞

研究人员将向日葵幼苗暴露于来自不同方向、不同强度的蓝光下，记录了它们20多个小时的运动。植物通常会向两个相对光源中较强的一个弯曲，但它们的反应与亮度差异并不成正比。

强度是另一光源两倍的光源，并没有产生两倍强度的生物信号。这种非线性反应意味着植物不仅仅是将入射光简单相加。相反，它们整合了已被其受体处理过的信号，所产生的反应可能与仅凭光的物理分布所显示的有所不同。

在发表于同行评审期刊《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上的一项研究中，研究人员将这一过程描述为对“转导信号的矢量和”作出反应，而不是对入射光刺激的物理和作出反应。

这些发现最终可能有助于改进温室和室内农场的室内人工照明系统。了解植物如何对来自不同方向的光作出反应，有助于种植者布置照明以促进预期的生长模式，同时更有效地利用能源。

该研究还可能在农业之外获得应用。它可能会启发去中心化传感技术的发展，即通过多个小型传感器而非中央控制器来处理信息。此外，它还可以帮助科学家更好地理解细胞和细菌如何检测并应对周围环境的变化。

研究人员的数学模型预测了另一个令人惊讶的结果：植物的光处理系统可能会产生类似于视错觉的效果。由于该系统对入射光作出非线性反应，它有效记录为最亮的方向可能与接收光照最多的方向略有不同。

这并不意味着植物能看到图像或有意识地曲解周围环境。相反，它描述的是植物的感觉系统将光转化为生长反应时的一种失真。由于植物运动的自然波动，预测的效果太微弱，无法在实验中直接测量。

“令人着迷的是，植物可以在没有大脑或中央处理系统的情况下，整合关于它们环境的复杂信息，”该研究的作者之一亚斯敏·梅罗兹（Yasmine Meroz）教授说道。

“这种计算源于光在茎部被局部感知和处理的方式，”她表示，并补充称该原理可以扩展到依赖分布式传感的细胞、细菌和其他生命系统。