树木隐藏的“肌肉”：科学家破解树干自我矫... Features
法国国家农业食品与环境研究院（INRAE）的科学家团队于2026年10月31日宣布，他们发现了树木如何感知自身形态并借助一种类似“对抗性肌肉”的特化木材来矫正树干姿态。这项发表在《新植物学家》（New Phytologist）期刊上的研究，首次揭示了被称为“本体感觉”（proprioception）的内在感知机制在树木生长中的具体运作方式，为理解森林生态系统的韧性以及改良木材品质、培育抗倒伏作物开辟了全新路径。
明星老婆本体感觉：从动物到植物的认知跨越
长久以来，本体感觉——即身体对自身位置和姿态的内在感知能力——被视为动物特有的神经功能。据路透社（Reuters）报道，早在2012年，INRAE的研究人员就已在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上证明植物同样具备这一能力。然而，当时科学家虽然确认植物能感知自身形状，但对其如何将这种感知转化为物理性的生长调整，始终缺乏分子层面的解释。
明星老公这项研究的主持者布鲁诺·穆利亚（Bruno Moulia）教授指出，树木并非被动地受环境影响而生长，而是主动监控自身姿态并作出精确调整。为了揭开这一谜底，研究团队设计了全新的实验系统，旨在将植物的本体感觉从重力感应和向光性等环境信号中独立出来。
明星夫妻革命性实验：旋转平台与均匀光照
为了分离树木的内在感知，研究组开发了一套不寻常的实验装置。杨树幼苗被放置在一个绕轴旋转的水平平台上，平台被置于一个从所有方向均匀照明的球体内。据《科学》（Science）期刊此前发表的配套评论指出，旋转平台能够消除重力方向的一致性信号，而均匀光照则去除了光向引导，从而创造了一个仅剩“自身形态”作为唯一信息源的环境。
研究工程师费利克斯·哈特曼（Félix Hartman）向法新社（AFP）透露，这个装置成功隔离了本体感觉，使得团队能够记录树木仅凭对自身弯曲程度的感知而作出的生长反应。实验初期，杨树幼苗被水平放置，其茎干在十天内逐渐弯向上方，形成明显的弧形。随后，这些弯曲的幼苗被转入实验装置。
张力木的双重角色：对抗性推力
在实验装置中观察了数周后，一个关键现象出现了：原本弯曲的茎干并未维持弧形，而是缓慢地重新伸直，最终接近完全垂直。据德国之声（DW）报道，组织学分析显示，最初的茎干上侧（即弯曲外弧侧）形成的“张力木”（tension wood）在实验启动后停止发育，与此同时，下侧（内弧侧）开始生成完全相同的张力木结构。
张力木是树木中一种特殊类型的木材，能在发育时产生拉力。研究团队确认，当下侧新生成的张力木启动时，它像一组对抗性肌肉，产生方向相反的拉力。两股力量相互拮抗，使得弯曲的茎干逐渐恢复笔直。这一发现打破了此前“张力木仅在茎干上侧形成”的教科书式认知。
| 研究维度 | 传统认知 | 新发现（2026） |
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| 张力木形成位置 | 仅茎干上侧 | 上侧与下侧均能形成 |
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| 功能方向 | 单向上拉 | 双向拉力，可对抗调节 |
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| 调控机制 | 受重力/光照主导 | 内在本体感觉调控 |
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| 应用潜力 | 有限 | 木材改良、抗倒伏育种 |
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内在感知与木材形成的精准耦合
论文第一作者亚历山大·科吕斯（Alexandre Caulus）表示，张力木的生产涉及一系列由细胞层面控制的复杂生物事件。团队发现，树木的自身形态感知决定了张力木的沉积位置，从而纠正姿态。这构成了一个真正的“感觉-运动回路”（sensorimotor loop），此前在植物学界从未被如此清晰地描绘过。
“我们所揭示的，是树木木质部中运作的一个真正的感觉-运动回路！”INRAE研究主任穆利亚在新闻发布会上说，“连续激活张力木时的协调不佳，会导致过大的内部张力，进而影响木材品质。这些发现重塑了旨在改良木材质量的应用研究——我们希望获得尽可能笔直、尽可能‘放松’的树木，无论生长环境如何刁难。”
对林业与农业的深远影响
这一发现对于理解树木在极端事件后的恢复能力具有直接意义。全球气候变化导致的风暴、山体滑坡频次增加，树木若缺乏自我矫正机制，将难以存续。据联合国粮农组织（FAO）2025年报告评估，全球每年因农作物倒伏（lodging）造成的粮食损失约占潜在产量的5%-15%，涉及数十亿美元的损失。
哈特曼工程师补充说：“揭示树木的这些非凡能力需要大量巧思。我们将不同学科的科学家召集在一起，优势互补。这需要时间和毅力，但这些跨学科的发现表明，付出是值得的。”未来，利用这一机制，科研人员有望筛选出本体感觉更敏锐的树种或作物品种，培育出更笔直、更健壮且木材质量更高的植株。
FAQ
Q1: 树木的“本体感觉”具体是什么意思？
A1: 它指树木感知自身整体形状和局部弯曲程度的能力，不依赖重力或光照的外部信号。这种内在感知信息会被整合进生长调控中，决定特殊木材（张力木）的形成位置，从而使倾斜或弯曲的树干逐步矫正回垂直姿态。
Q2: 这项研究对普通树木和农业生产有什么实际价值？
A2: 在林业上，可据此筛选或培育树干更笔直、内部应力更均衡的树种，提高木材品质和经济价值。在农业上，有助于培育茎秆更坚韧、抗倒伏的谷物品种，减少因风雨引起的收获前植株倒伏所造成的大量减产。
展望：从实验室到森林
研究团队强调，这项基础发现为植物发育生物学、木材科学与生态适应研究建立了全新交叉点。随着气候变化加剧，人类对森林与作物韧性的需求必将越来越高。理解树木如何用“隐藏肌肉”保持直立，不仅是植物学的突破，更是为全球粮食安全和可持续林业提供的一份重要科学保障。
