发现植物知道自己什么时候被触碰，很可能让人觉得有点意外，甚至可能让人有点惊慌。然而，植物不光是知道什么时候被触碰，还能够区分热和冷，知道什么时候它们的枝条正在风中摇曳。植物能感受到直接的接触——有些植物，比如说藤本植物，一旦接触到篱笆之类的物体，就马上开始快速生长，好让自己蔓延在这些物体之上；当昆虫落在捕蝇草的叶子上时，捕蝇草会特意猛然合上叶子的两瓣。而且，植物似乎不喜欢太多的触碰，简单地触碰或摇晃一株植物就可以改变它的生长状态，甚至导致生长停滞。
捕蝇草（Dionaea muscipula）——埃德娜·圣文森特·米雷《山上的下午》
捕蝇草（学名为Dionaea muscipula）大概是用于说明植物能对触碰做出反应的最典型的例子了。它生长在南卡罗来纳州和北卡罗来纳州的酸性沼泽中，那里的土壤缺乏氮和磷。为了在营养如此匮乏的环境中生存下来，捕蝇草演化出了令人惊异的本领，不光可以通过光获得养分，还可以通过昆虫和其他小动物获得营养。捕蝇草可以像所有绿色植物那样进行光合作用，但是它们兼能食肉，靠动物蛋白来补充膳食。
神经传递的原理，对于所有神经细胞来说都是一样的：电。初始的刺激引发了一种叫作去极化的快速电化学反应，并沿着神经元扩散。这一电波会刺激邻接的神经元，这样电波就在下一个神经元中继续传递，如此进行，直到最终到达脑。在任何阶段阻断信号的后果都是灾难性的，比如在严重脊柱损伤的情况下，信号就被切断了，受到影响的肢体会因此失去所有感觉。
我们的触觉涵盖了从烧伤的疼痛到微风的轻拂等许多不同的感觉。在我们开始接触物体时，神经受到激发，向脑发送信号，脑便告诉我们各种类型的感觉——压觉，痛觉，温觉，等等。所有生理感觉都经由我们的皮肤、肌肉、骨骼、关节和内脏上专门的感觉神经元而被我们的神经系统所感知。通过不同类型的感觉神经元的活动，我们就体会到了多种多样的生理感觉——比如挠痒、剧痛、热度、轻触或隐痛。正如不同的光受体专门感受不同颜色的光一样，不同的感觉神经元也专门感受不同的接触体验。不同的感受器可以分别被蚂蚁在臂上的爬行或健身中心里高强度的瑞典式按摩所激发。我们的身体里还有对冷和热的感受器。不过，这些不同类型的感觉神经元的工作方式在本质上都是相同的。当你用手指接触东西时，感知触碰的感觉神经元（术语叫“机械感受器”）便把信号传递给中间神经元，中间神经元又连接到脊髓里的中枢神经系统。脊髓中枢神经系统中的其他神经元又把信号传递给脑，脑再让我们感到碰到了什么东西。
不过，在生物学上，触碰和疼痛不是同一现象。疼痛并非简单地由触碰感受器增加信号发放而引起。我们皮肤的特点是有不同的感受神经元，分别感受不同类型的触碰，而它同样还有独特的感受神经元，供感受不同类型的疼痛之用。痛觉感受器需要在接受强得多的刺激之后才能向脑发送活动电位。艾德维尔、泰诺和其他止痛药的止痛原理就在于，它们能专门减弱来自痛觉感受器的信号，但不会减弱来自机械感受器的信号。
刺瓜藤（Sicyos angulatus）查尔斯·达尔文是最早发表针对捕蝇草和其他食肉植物的深入研究的科学家之一。捕蝇草令人惊异的特性让他把这种植物视为“世界上最神奇的（植物）之一”。达尔文对食肉植物的兴趣表明，纯朴的好奇心可以诱使一位受过训练的科学家做出如此具有开创性的发现。他1875年的专著《食虫植物》是这么开头的：“1860年夏天，在萨塞克斯的荒野中，我发现圆叶茅膏菜（Drosera rotundifolia）的叶子竟然捕捉了这么大量的昆虫，这让我备感惊讶。我听说过这种植物会捕捉昆虫，但再进一步的情况就一点也不知道了。”对这一现象懵然无知的达尔文，后来成为19世纪研究包括捕蝇草在内的食肉植物的第一流专家，他的著作到今天还在被人征引。
捕蝇草的叶子是不会被认错的：叶子的末端是由中央的中脉连接的两个瓣片，这是叶子的主要部分；两个瓣片的边缘是叫作睫毛的长突起，像是梳子的齿。这两个瓣片在一侧以枢轴相互连接，正常情况下张开成一角度，形成V字形结构。瓣片的内侧呈粉红和紫红色，能分泌很多昆虫不可抗拒的蜜汁。当一只老实的苍蝇、一只好奇的甲虫甚至一只闲逛的小蛙爬上叶片表面时，叶片的两瓣便以惊人的力量突然合拢，把毫无防备的猎物夹在其中，用它那监狱铁栏一般的相互咬合的“睫毛”阻断猎物的退路。这种捕虫器的闭合速度是惊人的：和我们对烦人的苍蝇的徒劳一拍不同，捕蝇草的叶片可以在不到十分之一秒的时间内合拢。一旦被激发，捕虫器就分泌消化液，将可怜的猎物溶解吸收。
获得关键性发现的，是与达尔文同时代的约翰·伯顿-桑德逊，他的发现解释了捕虫器的触发机制。伯顿-桑德逊是伦敦大学学院的应用生理学教授，也是一位受过培训的医生。他的研究对象本来是在从蛙类到哺乳动物的一切动物体内发现的电脉冲，但和达尔文通过信之后，捕蝇草却让他格外痴迷。伯顿-桑德逊小心地把一个电极放在捕蝇草叶子上，发现触碰两根毛可以产生一个动作电位，很像他在动物肌肉收缩时观察到的电位。他发现电流被激发后，要过几秒钟才能恢复到静息状态。他认识到当昆虫扫过捕虫器内侧的多根毛时，会诱发去极化过程，这个过程在两个瓣片上都可以检测到。
尽管达尔文极为详细地描述了引发捕虫器闭合的一连串事件，以及动物蛋白为捕蝇草提供的营养优势，他并没有发现能够区别雨滴和苍蝇、能够导致后者被迅速囚禁的信号机制。达尔文相信叶子在从其瓣片上的猎物那里尝到肉味之后才闭合，于是他在叶子上试着放置了所有类型的蛋白质和其他物质。可惜这些实验都徒劳无功，无论放什么，他都不能触发捕虫器闭合。
我会触碰一百朵花，却不摘一朵。
当然，植物的“触”不是以这个用语的传统意义所示的方式进行的。植物不会感到难过，不会对新工作有什么感觉。它们不会对某种心理或情绪状态有什么直觉意识。但是植物的确能对接触产生感知，有些植物的触觉比我们还敏感。像刺果瓜（Sicyos angulatus）这样的植物，在它们开始触摸的时候，其触觉要比我们灵敏十倍。刺果瓜的藤蔓可以感受到重仅0.009盎司（0.25克）的细丝的重量，这足以诱导藤蔓开始向邻近的物体缠绕过去。与之相比，大多数人只有在手指上的细丝重量达到0.07盎司（2克）时才能感觉到它的存在。不过，尽管植物比人类有更灵敏的触觉，在感知触碰时，植物和动物还是有一些令人惊奇的相似之处。
尽管这一电化学信号传递的机制很复杂，基本化学原理却很简单。正如若要保持电池的电量，需要把不同的电极插入不同的隔槽中一样，细胞之所以带有电荷，也是因为细胞内外好几种电解质的浓度不同。在细胞外有更多的钠，在细胞内则有更多的钾。（这就是为什么在我们的食谱中电解质平衡如此重要的原因。）在机械感受器被激发时——假定是你的拇指触碰了键盘上的空格键——接触点附近的细胞膜上专门的通道就打开了，让钠进入细胞。钠的这一运动改变了电量，把更多的通道打开，形成钠的洪流。这就导致沿神经元扩散的去极化反应，仿佛是在大洋中扩散的一列波一样。
现在我们知道，捕蝇草能够感觉到猎物，能够感知到在捕虫器内侧爬行的生物的个头是否适合食用。每个瓣片内侧的粉红色表面上生有几根巨大的黑毛，这些毛是触发器，能触发捕虫器突然闭合。但是，只有一根毛被触碰还不足以使捕虫器闭合，必须有至少两根毛被触碰，时间间隔在大约20秒之内才行。这保证了猎物具有理想的个头，不会在捕虫器闭合之后仍然能挣扎出去。触发毛是极为灵敏的，但也十分挑剔。达尔文在《食虫植物》一书中就写道：
伯顿-桑德逊的这一发现——对两根毛的压力引发电信号，导致捕虫器闭合——是他职业生涯中最重要的发现之一，也是电活动调控植物发育的第一个实证。但当时他只能猜测电信号是捕虫器关闭的直接原因。一百多年后，美国亚拉巴马州奥克伍德大学的亚历山大·沃尔科夫及其同事证明，电刺激本身的确是捕虫器关闭的引发信号。他们对捕蝇草张开的瓣片施以一种电休克处理，这导致捕虫器在触发毛没有受到任何直接接触的情况下闭合。沃尔科夫的工作和其他实验室较早的研究还确证了一点：捕虫器能记住是否只有单独一根毛被触动，然后它要等到第二根毛被触动之后才闭合。直到这个最新研究成果发表之后，我们对于能让捕蝇草记住已有几根毛被触动的机制才有所了解，这将在第七章中继续介绍。但在我们探讨植物如何记住东西之前，需要先花点时间了解一下电信号和叶运动之间的联系。
所以人类的触觉实际上结合了躯体的两个相互独立的部分的活动——其一是感知压力的细胞，能把压力转换为电化学信号；其二是脑，处理这些电化学信号，将它们转换为不同类型的感觉，并引发躯体反应。那么植物的情况又如何呢？它们也有机械感受器吗？
在神经元的末端，它和邻接的另一神经元相连接之处，这一活动电位导致了另一种离子——钙的浓度迅速变化。钙浓度的突变是活动神经元释放神经递质所必需的。神经递质被下一个神经元接收，它与这个新神经元的接触又引发了活动电位在新细胞中的传递。不管是从感受器到脑的神经传递，还是能引发运动的从脑到肌肉的神经传递，其方式都可以用这种电活动的脉冲来说明。因为心脏功能就与这种电活动相关，所以在每家医院中都能找到的心电监护仪所描绘的正是这种电活动的情况——一个活动的高峰，紧接着一段恢复期，如此不断重复。机械神经元向脑传递相同的活动脉冲，脉冲的频率则传达了感觉的强度。
大多数人每天都会接触到植物。有时候，我们感觉植物柔软而舒适，比如当我们在公园里尽情地睡午觉时身下的草，或是在丝质床单上撒满的新鲜玫瑰花瓣。有时候，我们又觉得植物粗糙而刺人，比如在林中行走时要绕过恼人的荆棘才能找到一株悬钩子树的时候，或是被横倒在街道上的满是节瘤的树干绊倒的时候。不过，更多的时候，植物像是消极无为的物体，呆滞不动的道具，以致我们根本都意识不到我们在和它们打交道。我们从雏菊花上拔下花瓣。我们锯掉树木难看的枝条。可是，万一植物知道我们在触碰它们怎么办？
从某个高度滴下的水珠或断续的细流落到毛上，并不会导致叶片闭合……毫无疑问，这种植物对极猛烈的降雨是无动于衷的……我很多次竭尽全力通过一根细而尖的管子向毛吹气，都没有任何效果。这种植物对待这样的吹气，就像对待一阵真正的狂风一样漠然。因此，我们发现毛具有一种特殊的敏感本性。
