我相信那颗种子

一、生命从海洋到陆地

    陆生植物起源于海洋植物，比如海藻、蕨类或苔藓，它们本没有种子，直到它们必须选择陆地生存。
    种子帮助植物适应陆地的生活。

    最早的种子植物始于裸子植物，距今约3亿6千万年，银杏、铁树、针叶树就是活化石。
    银杏来自一支古老的裸子植物家族，虽然今天这个家族只有它们还在活着。银杏的爱情完全依赖那个叫做风的媒婆，家随风动，求偶就一场十足的赛跑。
    铁树和针叶树学乖了不少，他们学会了在授粉之后关闭翅瓣。


二、胚乳的奉献

   被子植物又称显花植物，它们的母体接受两个精子：一个进入卵子，生成胚胎；另一个进入漂浮的胚珠，生成胚乳。
    胚胎是DNA的生殖与遗传，那么，胚乳呢？
    胚乳是放弃生殖能力的胚胎，它们化身为工蜂工蚁，供给胚胎养分。

    达尔文发现了这个问题：亲族的基因若能遗传，个体的牺牲就有了回报。虽然达尔文没能在有生之年加以证明。


三、花儿们：从浪漫到科学

    时间来到17世纪，经历了文艺复兴的洗礼，美丽的花儿，从浪漫进入科学。

    1676年，医生兼植物学家纳西米•葛罗（Nehemiah Grew）在英国皇家学会发表关于花的解剖构造的演讲，并于1863年发表论文，指出“真正的种子是植物的胚胎”。

    1694年，德国植物学家鲁道夫•卡梅拉尼斯（Rudolf Jakob Camerarius）发表论文《植物的性》，验证花朵和植物性别的关系。
    而相关的量化验证实验则要归功于詹姆士•罗根（James Logan）。罗根是当时北美洲的首席大法官以及宾州总督。
    1735年，罗根从费城给英国皇家学院寄来了一封记录他的实验的信，这封信后来以“植物种子受孕的相关实验”为题发表。

    同是在1735年，卡尔•奈林（Carl Linnaeus）首次出版他的著作《自然系统》，其中花朵作为植物生殖器官的“相同与相异”成为奈林植物分类的依据。该书第一版仅14页，30年后的第12版已经扩充为3册，共2300页。
    后来，伊拉斯谟斯用诗意对奈林的著作进行诠释，以《植物的爱情》为书名，于1789年出版，销路非常好。
    奈林的重要贡献，在于将生物分类变成一门精确的科学，采用双命名法，命名了数不清的物种。而他“以植物性器官为依据”的分类法，后来被证实并不准确，因此没有被流传下来。


四、约翰•希尔爵士与《植物系统》

    约翰•希尔爵士（Sir John Hill）是18世纪的一位奇人，他博学多才，身兼草药学家、医生、报纸撰稿人、科学文章翻译、剧本作家、天文学家、地理学家、显微镜学家、植物学家、演员等身份。

    《植物系统》是希尔一生所著的76本著作中的一本。该书共26册，包括1600幅铜版画，表达了他的“花粉论”观点，认为胚胎来自花粉，而种子只是胚胎的容器。
    虽然这个观点后来被证实并不对，但这本著作却启发了后来无数的关于植物繁殖的研究。

    1876年，达尔文出版著作《植物王国异花授粉与自花授粉的作用》，书中阐述了“花朵是为了产生种子和繁衍物种而演化出来的”。此外，达尔文也与同时代的其他科学家一起，例如英国生物学家罗伯特•布朗、美国昆虫学家查尔斯•莱利，致力于植物授粉方式的研究。
    1913年，诺贝尔奖得主托马斯•亨特•摩尔根（Thomas Hunt Morgan）在纽约哥伦比亚大学大学发表演讲，探讨植物演化，以及有性繁殖相比无性繁殖的优越性。


五、小豌豆与遗传学的诞生

    格里哥•门德尔神父（Gregor Mendel）是摩拉维亚（Moravia）的一名修道士，正是他造就了小小的豌豆在遗传学史上的崇高地位。

    门德尔通过豌豆杂交实验来寻找遗传因子的证据。1866年，门德尔将他的实验以德文形式发表在《布鲁诺自然科学会学报》上。
    遗憾的是，门德尔的研究在他的有生之年并未获得应有的关注，直到他的实验发表40年后，也是他去世16年后，才获得突如其来的认同。

    1900年，德国人卡尔•科伦斯（Carl Correns），荷兰人雨果•德弗里斯（Hugo de Vries），以及奥地利人艾瑞克•冯•切尔玛克（Erich von Tschermak）分别重新验证了门德尔的实验。这些实验既创造了科学史非常著名的巧合，也让门德尔的论文在深埋多年之后重见天日。

    从此，为了探究门德尔实验所显示及延伸的问题，一门新的学科被创立，这就是遗传学。
    一百多年后，遗传学家芭芭拉•麦克林托克（Barbara McClintock）因发现有些玉米基因不遵守门德尔定律而获得诺贝尔奖。


六、海椰子与兰花：最大与最小

    海椰子也叫双椰子，是世界上最珍贵的一种椰子，其果实圆滚，是已知的最大种子，成熟时可达23公斤重。
    海椰子虽然看上去是双椰子，其实只有一个种子，只是分成了浑圆的两瓣，酷似女性的臀部。
    海椰子并不擅长漂流和远航，因此它选择原生栖地繁殖。海椰子之所以大，是为了确保种子发芽有足够的养分。
    尽管海椰子早就赫赫有名，但直到2002年，才有人初探它的演化历程。苏黎世瑞士联邦理工学院的彼得•爱德华（Peter Edwards）和他的两位同事从事这项研究。

    世界上最小的种子是兰花的种子。达尔文一生尤其痴迷于美丽而奇特的兰花，因为这种有各种极端性状和特殊大小的花儿，他们的种子却小到几乎看不见，有些仅重千万分之一克，大约是海椰子的两百亿分之一。
    兰花如此微小的种子要想存活，幼苗要先寄生在真菌上。


七、美味果子送给你

    橡果子是大自然对松鼠的恩赐，也是几千年来，直到19世纪末，北美原住民的主要粮食之一。

    康州新英格兰区的乡间被栎树密密地包围，虽然这些栎树年代并不长。栎树种子丰年时会招来大量的鸟类，而饥年时鸟儿们又会倾巢离开。
    栎树和各种树木之所以有种子的丰年和饥年，是它们与那些以植物果实和种子为生的动物们博弈的策略，称为“捕食者饱食效应”。而啮齿类动物由此演化出“储藏粮食”以及“迁徙觅食”的本领，又能帮助植物播散种子。只不过，采用“饱食效应”的植物，它们的种子必须要好吃才行。

    当然，有的植物为了保护种子，会让种子变得有毒。

    而腰果却有个怪癖，它的果实对很多动物来说美味多汁，但它种子悬挂在果实的底部，却有一层有毒的内膜。所以，动物们品尝果实可以，种子不能咽下去哦。


八、五彩斑斓的水果与我们的色彩视觉

    为什么要有水果？答案是：为了散播种子。
    鲜妍的果实诱使动物们流连忘返，并将种子带到它们的所到之处。

    1977年，演化生物学家比尔•汉密尔顿（Bill Hamilton）和鲍勃•麦伊（Bob May）用数学模型探讨散播后代的过程。他们设计了一个简单世界和两种有机体，进行一场“谁能为繁衍争取到更多空间”的博弈，并论述了散播对所有生物都有好处。

    果实的演化改变了动物世界，甚至人类的诞生也深受其影响。

    古生代晚期，爬虫类受到果实的吸引。到了中生代，恐龙等爬行动物成为外覆果肉的种子的主要摄食者。这些动物练就了很棒的色彩视觉，这一点也能从恐龙的子孙—鸟类身上找到证据。
    色彩不是本身就存在于大脑的，它是大脑基于感官信息建构出来的判断。多数鸟类、爬虫类都有四种视锥细胞，具有四种颜色的色彩视觉，而多数哺乳类动物，却只有两种视锥细胞。

    哺乳类动物起源于中生代，那时候还是爬虫类的天下。
    当时的哺乳类只是小小的夜行食虫动物，失去两种视锥细胞不但不要紧，甚至可能是优势。比如有研究表明，红绿色盲受试者在辨认以色彩掩饰图形方面比正常人出色。

    中生代晚期，随着恐龙的灭绝，哺乳类开始崛起，寻找食物的技能进入新的演化。
    灵长类看不到紫外光，但获得了对绿光敏感的视锥细胞。有三种色彩视觉的哺乳类，可以从额外的色彩辨识中得到不少好处。
    而人类，则是从旧世界灵长类祖先那里继承了三种色彩视觉。


九、天赋异禀

    除了通过动物散播，有些植物的种子更是自己会飞。
    种子中最擅长飞行的，大概要属藤蔓植物翅葫芦了。
    翅葫芦产于东南亚热带雨林，瓜科植物，果实成熟后开裂，果肉风干后，种子借助轻薄透明的翅膀，乘风滑翔，一般可以滑出数百公尺，顺风的时候还能飘到海上，落到船的甲板上。
    白蜡树和枫树的种子是单侧翅膀飞行。蒲公英、柳兰、棉花看起来也适合飞行，但飞不太远，所以风媒就变得非常重要。

    对于背井离乡的种子来说，散播充满未知与危险，而土壤是它们的避难所。
    有芒植物，比如麦子，它们会像飞镖一样刺进土壤。紫罗兰和报春花会用自己的油质体吸引蚂蚁来搬运种子。豆科植物的种子更是超能，它们会休眠以应对极端环境。


十、我们的营养与灵感

    种子不仅为人类提供营养，还启发了人类的灵感。
    向日葵、啤酒、咖啡、燕麦、玉米，以及各种坚果等等，它们于我们，或是赖以生存的食物，或是既爱又恨的瘾品，或是救死扶伤的药物，或是世界格局的工具，或是人类演化的向导，或是我们心中的期待......

    威尔士谚语说：“苹果的种子内，有一座看不见的果园。”

    毫无疑问，我相信那颗种子。