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《种子的胜利》 作者:汉森著;杨婷婷译
中信出版社2017
索取号:Q949.9-49/1
馆藏复本情况:2理工书库

编辑推荐


★ 美国自然文学奖项约翰·巴勒斯奖章得主、著名生物学家索尔·汉森完美融合有趣的科学知识、生动的人类历史故事,讲述种子在自然史与人类文化史上的奇迹历程,带你体验一场知识、冒险以及惊奇的飨宴。

★ 《种子的胜利》斩获多项大奖,包括太平洋西北书商公会图书奖、美国大学优等生联谊会“科学图书奖”,并入围美国科学促进会“优秀科学图书奖”、华盛顿图书奖。

★ 汉森用诙谐幽默的语言、巧妙无比的譬喻,为我们生动讲解了有关种子的科学知识,极为轻松易懂。那些环环相扣的趣味故事,多方面呈现了种子与植物、动物、人类之间的爱恨情仇。种子之于我们,是朋友,是敌人,是伙伴,也是合作者。

★ 图文并茂,全书含37张插图,生动展现生命的优雅与奇迹。
 

内容简介


《种子的胜利》是一本有关种子的书,一本有关种子的自然史与文化史的书。你想了解生命是如何在这个星球上工作的吗?你想了解种子在人类进化和文明繁盛中的作用吗?来让小小的种子回答你大大的疑惑吧。

我们居住在一个充满种子的世界里。种子早已远远超越森林与原野,遍布人类历史与生活的各个角落。它们化作清香迷人的咖啡豆,化作舒适柔软的棉衣;或是激发人类的探索欲望,用肉豆蔻与胡椒的香气,诱发人类开启地理大发现的新时代;或是为人类带来灵感——爪哇种子那优美的外壳曲线,启发美国人设计出了*具杀伤力的轰炸机;或是左右人类文明的进程,看中东植物小麦如何影响了几个国家的生存与命运……
在本书中,《纽约时报》畅销书作家、生物学家、野生动物保护者索尔•汉森带领我们跨越全球,去追寻种子在这个星球上的故事。从自家的后院到西雅图的咖啡馆,从花圃园林到印度喀拉拉邦的香料之路,一路走来,我们会经由园丁、植物学家、探险家、农民、历史学家和修道士的引导,体验一段充满趣味又有着智力快感的科学冒险,共同见证生命的优雅与奇迹。

 

作者简介

索尔·汉森(Thor Hanson):美国著名生物学家,野生动物保护者,古根汉研究员,斯威策环境基金会研究员,人类生态系统研究组织成员。他同时也是一位出色的科普作家,因其卓越的自然写作荣获多个奖项。

他的著作《羽的奇迹》(Feathers: The Evolution of a Natural Miracle)曾获约翰•巴勒斯奖章(美国自然文学最高奖项),入围塞缪尔•约翰逊奖,亦荣获2012年美国科学促进会优秀科学图书奖、太平洋西北书商公会图书奖。首部作品《无法穿透的森林》(The Impenetrable Forest: Gorilla Years in Uganda)曾获2008年美国书籍新闻奖。

现与妻儿居住于美国华盛顿州的小岛上。欢迎造访作者网站:www.thorhanson.net


目  录

作者说明   i

致 谢   ii

前 言 “注意(种子)!”   v

引 言 强大的能量   x

 

种子的营养

 

第一章种子的一天   003

第二章生命的支柱   021

第三章有时候你像个疯子   042

 

种子的结合

 

第四章卷柏掌握的技能   059

第五章孟德尔的孢子   076

 

种子的耐力

 

第六章玛士撒拉   091

第七章把它放进种子库中   105

 

种子的防御

 

第八章牙咬、喙啄与啃食   123

第九章丰富的滋味   139

第十章最令人愉快的豆子   155

第十一章 雨伞谋杀案   175

 

种子的传播

 

第十二章 诱人的果肉   193

第十三章 随风飘动,随波逐流   208

 

结 语 种子的未来   227

 

附录A 植物的俗称、学名与科名   233

附录B 种子保护机构   243

注 释   245

词汇表   268

参考文献   276

 


前  言

前 言

“注意(种子)!”

Preface

“Heed!”

 

伯爵,我别无他言,

我只是您最忠实顺从的仆人。

 

——威廉•莎士比亚(William Shakespeare),

《终成眷属》(All’s Well That Ends Well,约1605)

 

查尔斯•达尔文(Charles Darwin)搭乘英国皇家海军舰艇“贝格尔号”(HMS Beagle)航行了5 年,致力于藤壶的解剖工作长达8 年之久,他一生中大部分的时间都在思考自然选择的意义。著名的博物学家、神父格雷戈尔•孟德尔(Gregor Mendel)在摩拉维亚(Moravian)经过了整整8 个春天的时间,人工培植了1 万株豌豆,才最终将他的遗传学论点发表出来。在奥杜瓦伊峡谷(Olduvai Gorge),利基家族(Leaky family)的两代人花费了几十年时间筛分沙土和岩石,只能拼凑出少量的重要化石。揭开进化的秘密往往是很辛苦的,这是一项耗时漫长的事业,需要耐心细致的思考和观察。不过,有些事情从一开始就十分明确和清晰。举个例子,熟悉小孩子的人都知道标点符号的起源,它是从感叹号开始的。

对于一个幼儿来说,说出强调、命令语气的动词是最自然的事。事实上,只要恰当地变调,任何一个词都能变成一种命令——高兴而持久地一声大叫,重音放在看似不会停顿的感叹号颤音上。在成长过程中,孩子们会使用他们学来的逗号、句号或分号来表达话语和文章的细微变化,感叹号则是与生俱来的。

我们的儿子诺亚(Noah)就是一个很好的例子。他刚开始说话的时候,说出的词都是我们意料之中的,比如“动!”“多!”以及最为普通的“不!”,但是,他最初掌握的词汇也反映出一个不同寻常的兴趣:诺亚对种子十分着迷。伊丽莎(Eliza)和我都记不清他的这种兴趣是从什么时候开始的了,他好像一直就很喜欢种子。无论是点缀在草莓表皮上的,还是从番瓜里面挖出来的,或者他从在路边灌木丛里采摘的野蔷薇果实里咀嚼出来的,诺亚看到的任何种子都值得他注意和评论一番。事实上,确定哪些东西有种子,哪些东西没有种子,是他最早学会的对世界进行分类的方法之一。松果?种子。番茄?种子。苹果、牛油果、芝麻面包圈?都有种子。浣熊?没有种子。

由于我们家里常常发生这样的对话,所以当我准备选定新书内容的时候,种子这个想法自然而然地出现在我的候选名单上。起决定性因素的或许是诺亚的发音,他的发音增加了他对植物观察的必要性。他小小的舌头还不能轻易地发出齿音,但是他并没有发出咬舌音,而是选择用强有力的“h”音代替“s”音。结果这变成了双重命令——每次他剥开某块果肉的时候,他都会朝我举起里面的种子并且大喊:“注意(种子)!”日复一日,这样的情景不断重复,最终我领会了他的意思:我注意到了种子。毕竟,小诺亚已经接管了我们生活中的其他部分。让他负责为我们做职业决定岂不更好?

很幸运,他给我布置的题目深得我心,多年来我一直想写这样一本书。当我读博士的时候,我研究的内容包括大型热带雨林中树木的种子传播和种子掠食。我知道那些种子不仅对树木很重要,对传播种子的蝙蝠和猴子,对吞食种子的鹦鹉、啮齿动物和猯猪,对猎食猯猪的美洲豹,等等,都至关重要。研究种子使我对生物学的理解更加充实,也让我了解到,种子的影响力远远超越了森林或田野的范围;种子在任何地方都至关重要。它们超越了我们在幻想中建立在自然世界和人类世界之间的分界线,它们如此频繁地出现在我们的生活中,而且形式多样,使得我们差点意识不到我们是多么依赖它们。讲述种子的故事提醒我们记住我们与自然之间的基本联系——包括与植物、动物、土地、四季以及进化过程本身的联系。而且,在我们这个时代,人类历史上第一次有超过半数的人口生活在城市里,对于这样一个时代而言,重申人与自然的这些联系尤为重要。

然而,在继续讲述下一段内容之前,我必须插入两点说明:第一点说明很重要,它有助于我与我许多研究海洋生物学的朋友保持良好的关系。在1962 年拍摄的电影《叛舰喋血记》(Mutiny on the Bounty)中有一场令人难忘的戏,叛变的水手们将船长布莱(Captain Bligh)流放,让他随一艘船漂流,然后将他的每一株令人怨恨的面包果树(breadfruit)幼苗扔下了船。(在船员们的口粮已经很少的情况下,布莱还是定时给这些植物浇灌淡水。)当这些幼苗从船边掉落的时候,摄影机拍摄了它们在邦蒂号(Bounty)的尾流中漂浮的痕迹:一片辽阔平静的大海上漂浮着零星的可怜兮兮的绿色小点儿。这些幼苗似乎没有什么生存的希望,这反映出种子生存策略的局限性。种子植物或许能在干燥的陆地上取得胜利,但对于覆盖这个星球四分之三的海洋来说,情况则大为不同。在海洋中,水藻(algae)和微小的浮游植物(phytoplankton)占据了统治地位,而海洋中这些植物的其他结种子的近亲,也仅仅局限于少数几个浅水区的品种、偶尔漂浮着的椰子以及水手们丢弃的一些东西。种子在陆地上不断进化,它们的许多显著特征决定了自然历史和人类历史的进程。但是,我们最好记住,在开放的海洋中,这些植物行为依然是新奇的。

第二点反映了种子的一个具有争议的领域,这个领域超出了本书讨论的范畴和目的。在读研的时候,我的课程中有一门一个学分的研讨课,这门课意在让学生们熟悉遗传学实验室里的设备。我们这些学生每周有一个晚上聚在一起,身穿白色实验室外套,花几个小时练习使用各种实验管材以及发出呼呼、哔哔声响的机器。在一个简单的练习中,导师向我们展示了如何将我们自己的DNA 与一个细菌细胞的DNA 拼接在一起。随着细菌菌落(bacterial colony)不断地分离和增加,我们的DNA 也将被无限地复制,这就是克隆(cloning)的基本方式。当然,尽管我们仅仅使用了微量的DNA,而且实验结果并不精确,但我还是清楚地记得我当时的想法:“我不应该在一门一个学分的课上克隆自己。”

比较直接的基因控制(genetic manipulation)技术的出现,开启了植物和植物种子的新纪元。从玉米和大豆到莴苣和番茄,我们熟悉的这些农作物都经过了实验,实验中通过结合北极鱼类(为了防冻)、土壤细菌(为了制造出自身的杀虫剂)甚至是“智人”(Homo sapiens)(为了产生人类胰岛素)的某些基因,这些农作物都发生了改变。现在,种子可以作为知识产权获得专利,也能够携带终止基因(terminator genes),防止出现为了日后种植而保留种子的老做法。转基因(genetic modification)技术是一项关键的新技术,但我只会在书中做简要介绍。相反,本书要探究的是为什么我们一开始就如此在意。现代遗传学同样可以帮我们获得不长羽毛的鸡、在黑暗中发光的猫和产出蜘蛛丝的山羊,为什么种子成了讨论的焦点呢?为什么民意调查显示,人们更愿意改变自身的基因组(genome),或者他们孩子的基因组(为了医学目的),而不愿意改变种子的基因呢?

这些问题的答案可以回溯到几百万年以前,它们将种子的历史和我们自身物种和文化的历史奇妙地交织在一起。对我来说,写这本书的挑战不在于回答这些问题,而在于决定我要使用哪些素材,摈弃哪些素材。[如果想看更多的趣闻逸事和信息,你一定要阅读每一章的注释。在本书中,你只有在注释这个部分才能听到例如嵌齿象(gomphotheres)、滑溜水(slippery water)或吹笛者的蛆(piper’s maggot)这样的内容。]在整本书中,我们将会看到引人入胜的植物和动物,以及许多将种子融入自己生活的人,他们中有科学家、农民、园丁、商人、探险家和厨师。如果我的描述足够准确,读到最后你会理解我的想法,也会理解诺亚似乎从一开始就意识到的事实:种子是一个奇迹,值得我们研究、赞美、惊叹,以及为它标注无数的感叹号(!)。

 


媒体评论

在这本引人入胜的书中,索尔告诉我们种子的故事,它们的生态、演化与历史,以及我们每个人何以每天都依赖、仰仗着种子,或者为它欢喜为它忧。这本书将改变你对咖啡、巧克力,甚至只是顽强生长在人行道裂缝中的杂草(同样也来自种子)的看法。

——罗布·邓恩(Rob Dunn,美国生物学家,北卡罗来纳州立大学生物科学教授)

 

有谁会知道种子竟是如此骇人与危险?汉森叙事生动,字字珠玑,充满机敏。《种子的胜利》不仅是一部令人着迷的自然史作品,也是一段充满了科学家、历史学者、罪犯以及探险家等令人难以抗拒且极具娱乐性的旅程。跟随汉森的脚步踏上环球旅程,是*的卧游方式,因为当中充满了惊奇、诗意与发现。

——艾米·斯图尔特(Amy Stewart,美国畅销书作家,知名园艺博客Garden Rant创始人)

 

本书成功地揉合历史、个人轶事,以及“适量的”科学,并且以可爱的文字将它们天衣无缝地结合在一块。尽管人们可能已说过无数次,但我想本书可以用一个词适当总结:“迷人”。

——奈吉尔·查菲(Nigel Chaffey,英国著名植物学家,《植物学年报》编辑)

 

作者扎实的生物科学背景,勾勒出了种子影响人类过去与现在。种子与生物之间的爱恨情仇复杂有趣,更扮演人类未来生存的要角。一个种子有着一段故事,值得您细细品尝与发掘。

——杨智凯(台湾大学生物资源暨农学院实验林管理处研究助理)

 

索尔·汉森的妙笔生花,让我们认识到种子这玩意儿的发明,是多么了不起的演化大创新,让种子植物在陆地上开枝散叶地繁衍生息;形形色色的种子突破了五花八门的难关,不仅为世界增添了多彩多姿的趣味,也滋养和孕育了我们的身体及文明,不啻是整个生命界的大胜利!

——黄贞祥(台湾清华大学生命科学系助理教授)

 

汉森以轻松迷人的笔调,说明我们从小袋里倒出的一粒粒小球,事实上都是极度优雅的基因时空胶囊。本书带你穿透表壳,深入探索我们随时都能在土地上、餐盘中以及园子里认出它们踪影的这些小球,其不凡的内部机制。以后你再看到一粒枊橙籽或葵花种子时,感受将会有所不同。

——《新科学人》(New Scientist)

 

令人着迷的一本书……《种子的胜利》之所以不只是普通的植物学科普书,是因为汉森爬梳了植物与人类利用种子的方式之间的共通之处。

——《华尔街日报》(The Wall Street Journal)

 

未免你对汉森的书有着“满是学术术语”的印象,请注意,他以奇特的事实以及迷人的旁枝末节,让内容彻底变得轻松有趣。

——《自然历史》杂志(Natural History)

 

如同其他优秀的美国科普作家,汉森以轻松活泼、充满热情与自信的笔法,在书中穿插了仿如蒲公英飞散的毛绒种子般的故事与比喻……本书是奔放的自然写作的绝佳范例,融入了生物学、人类历史,以及“生动有趣的种子故事”。

——《大不列颠野生生物》杂志(British Wildlife)

 

汉森以机智与想象传递了植物学的信息。种子如何以淀粉与油质来滋养自己或许不过是普通乏味之事,但汉森藉由检视Almond Joy巧克力棒的内容物——可可豆、杏仁、玉米——让他在解释种子各式各样的滋养策略时变得活泼生动。

——美国《猎户座》杂志(Orion)

 

这本令人着迷的书告诉我们,长成橡树的橡实,调成香草萃取的果园豆子,以及其他的寻常种子,通常以不凡的方式影响着这个世界……本书结合了生动的故事、冒险、自然史、植物学及生态学……汉森的书并非“教你如何做”的实用书,却是举凡业余爱好者到专家,或任何享受将种子种成植物的所有自然主义者,“不容错过”的好书。

——HGTVGardens.com网站

 

索尔·汉森从这些小小奇迹的历史与科学入手,从而引出动人的种子文化。我们也不能忘了种子对酒柜的重要性。从裸麦威士忌到小麦伏特加到大麦啤酒,要是没有我们这些谷物世界的好朋友,想买醉将会困难得多。

——Home Wet Bar博客

 


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引 言

强大的能量

INTRODUCTION

The Fierce Energy

 

想想橡子蕴含了多大的能量!

在泥土中埋入一颗橡子,它就会长成一棵巨大的橡树!

如果你埋的是一头羊,它只会慢慢腐烂。

 

——萧伯纳(George Bernard Shaw),

《萧伯纳的素食食谱》(The Vegetarian Diet According to Shaw,1918)

 

我放下手里的锤子,凝视着这粒种子,没有一丝划痕。它的黑色表皮看上去就和我当时在雨林地面上捡到它时一样地光滑和完整。在雨林中水滴声和虫鸣的环绕之下,这粒种子静静地躺在泥土和覆盖层中,看起来即将生根发芽,不久就会枝繁叶茂。而现在,在办公室的荧光灯下,这个家伙看上去一副坚不可摧的样子。

我拿起这粒种子,它在我的手掌中显得小巧精致——比核桃稍大一些,但更平整,颜色暗黑,它的外壳如同回火钢一般又重又硬。边缘有一条纵向生长的粗缝,但再怎么用螺丝刀戳和撬,都无法让它裂开。拿长柄的管道扳手用力挤压也不行,现在,用锤子砸它似乎也不起作用。显然,我需要更有分量的工具。

我的大学办公室所处的位置,原先是林业学系植物标本馆的一个角落,在这个已经被很多人遗忘的地方,靠墙排列着许多布满灰尘的金属柜子,柜子里陈列着干燥的植物标本。一群退休的教职员每周都会在这里举行一次聚会,一边品尝咖啡和面包圈,一边回忆以前的研究旅行、最喜欢的树木以及几十年前系里教职员之间如何钩心斗角。我的办公桌也有年头了,那时人们使用焊接钢、镀铬金属和两倍重的福米卡家具塑料贴面(Formica)制造办公室家具。这张桌子的大小足以放得下一大堆油印机和电传打字机,而它的结实程度足以抵御核武器攻击的冲击波。

我把种子放在这张办公桌庞大而笨重的一个桌脚旁,抬起桌子,然后放开手任凭它砸下去。伴着轰隆一声巨响,它砸落到地面上,把种子从一侧弹了出去,种子击中了墙面又被弹到了柜子底下,一转眼不见了踪影。当我把它捡回来的时候,它黑色的表皮看上去丝毫未受损伤。于是,我一次又一次地努力尝试——轰隆!——轰隆!——随着每一次尝试的失败,我的挫败感急剧上升。最后,我蹲下身子,把种子压在桌腿和墙壁中间,开始用锤子疯狂地对着它乱砸。

不过,当时有一位林业学教授比我还要愤怒,他突然冲进我的房间,满面通红地大喊:“这里到底发生什么事了?我正在隔壁给学生上课呢!”

很显然,我需要找到一种更安静的方法打开种子。何况我要打开的可不止一粒种子。在壁橱里还有两个篮子装着几百粒种子,更不用说那2000 多片树叶和树皮碎片了,每一粒、每一片都是我在哥斯达黎加(Costa Rica)和尼加拉瓜(Nicaragua)的森林里经过数月的野外调查煞费苦心收集而来的。我的博士论文的主要内容就是将这些标本转化为数据。可照目前的情况来看,这几乎难以实现。

最终,我发现用木槌和石头凿子使劲敲一下就能凿开这些种子了,但使尽浑身解数打开第一粒种子的经历,让我学到了有关进化的重要一课。我问自己:种子的外壳为何超乎想象地难以裂开?种子的全部意义不就是让自己散落在野外,让幼苗萌发出来吗?无疑,种子之所以进化出厚重的外壳,并不只是为了让一个倒霉的研究生有挫败感。这些问题的答案是最基本的,就像一只孵蛋的母鸡要保护它的一窝蛋,或者一头母狮子要保护它的幼崽一样。对于我正在研究的这棵树而言,下一代意味着一切,进化的需求值得它投入所有的能量和适应性的创造能力。而在植物的历史中,种子的发明是确保植物保护、传播和延续它们后代的最重要的事件。

在商业界,人们评价一个产品成功与否的主要标准是其品牌的辨识度和使用的广泛性。我在乌干达的时候,住在一座泥土堆砌的小屋里,距离一条铺设的马路有4 个小时的路程,这座小屋位于一片叫作“无法穿越的丛林”(Impenetrable Forest)的边缘。即使如此,出门走不到5 分钟的路,我还是能买到一瓶可口可乐。营销主管们总是幻想着他们的商品随处可见,而在自然界里,种子就是随处可见的。从热带雨林、高山草甸到北极冻原(arctic tundra),种子植物在地表景观中占据主体地位,对整个生态系统起到了决定性的作用。毕竟,“森林”这个名称指的是其中的树木,而非跳跃其中的猴子或展翅飞翔的鸟儿。每个人都会把著名的塞伦盖蒂(Serengeti)称为“草”原——而不是长满草的“斑马”原。每当我们停下来调查自然系统的基础结构时,我们总会发现,种子以及结种子的植物发挥着最为关键的作用。

在热带地区的一个下午,一瓶冰镇的苏打水味道好极了,而可口可乐的类比只能用来解释种子的进化。不过,这个类比也有另一个方面的真实性:和商业竞争一样,自然选择必将得到优秀的产品。最佳的环境适应能力跨越时间和空间传播开来,并相应推动了进一步的变革,理查德•道金斯(Richard Dawkins)将这个过程恰如其分地称为“地球上最伟大的表演”。有些特征十分普遍,几乎成了不言而喻的原则性特征。比如,动物的头部有两只眼睛、两只耳朵、某种类型的鼻子和一张嘴。鱼鳃从水中吸取溶解氧,细菌以分裂的方式进行繁殖,昆虫的翅膀总是成对地出现。即使是生物学家也很容易忘记,这些基本的原则曾经是全新的,是经过了坚持不懈、反复试错的进化过程之后出现的巧妙而新颖的特征。在植物界,我们对种子和光合作用有着最为理所当然的想法。就连儿童文学作品也是如此。在露丝•克劳斯(Ruth Krauss)的经典作品《胡萝卜种子》(The Carrot Seed)一书中,一个沉默的小男孩不理会别人对他说不可能,耐心地为他栽种的植物浇水、除草,终于一棵胡萝卜长出来了,“正如小男孩早就知道的那样长出来了”。

克劳斯的作品以其简约的绘画风格改变了图画书的传统类型,并因此而闻名。尽管如此,她的故事还是告诉了我们一些意义深远、有关我们与自然之间关系的内容。就连孩子们都知道,即使是最小的籽也包含了萧伯纳(George Bernard Shaw)所说的“强大能量”——长成胡萝卜、橡树、小麦、芥菜、红杉,以及其他35. 2 万种2 利用种子进行繁殖的植物所需的活力和全部指令。我们十分信任这种能力,种子因而在人类活动中占据了独特的地位。如果没有栽种的行为和收获的预期,我们所熟知的农业将不会出现,我们人类也将依然停留在狩猎者、采集者和放牧人这样的小群体上。的确,有些专家相信,假如世界上没有种子,“智人”可能永远不会进化。这些微小的植物学上的奇迹为现代文明铺平了道路,它们引人入胜的进化和自然发展过程一次又一次地塑造、重塑了我们人类自身,在这一点上,它们的贡献或许比其他任何自然物体的贡献都要大。

我们生活在一个充满种子的世界。从我们早餐的咖啡和面包圈、我们制作服装的棉布,到我们临睡前喝的一杯可可,种子全天候地伴我们左右。种子为我们提供了食物和燃料、酒类饮品和毒药、石油、染料、纤维和香料。没有种子,就不会有面包、米、豆、玉米或坚果。它们是真正意义上的生命的支柱,是全世界日常饮食、经济活动以及生活方式的基础。在野外,它们也占据了主导地位:种子植物目前占所有植物群(flora,或称植物区系)的90% 以上。它们极为普遍,以至于我们很难想象,其他类型的植物曾经主导地球1 亿年以上。回溯过去,我们发现,微不足道的种子在植物群中进化着,这些植物群以孢子为主,其中的树枝状石松类植物(club mosses)、木贼类植物(horsetails)以及蕨类植物(ferns)构成了规模巨大的森林,这些森林如今已经变成了煤炭。种子植物虽然出身卑微,但此后一直稳步发展,逐渐取得了优势地位——从最初的松柏植物(conifers)、苏铁植物(cycads)、银杏植物(ginkgos),以及后来品种多样的有花植物——直到现在,孢子植物和藻类植物已经退居二线了。种子所取得的这种戏剧性的胜利引出了一个问题:它们为何如此成功?哪些特征和习性使得种子以及结种子的植物如此彻底地改变了我们的星球?这些问题的答案架构起本书叙述的内容,它们不仅说明了种子在自然界中繁盛的原因,也揭示了种子对人们如此重要的原因。

种子的营养。种子储备了一棵植物幼苗的最初食物,也就是根、芽、叶最初生长所需的一切能量。任何一个曾经将球芽甘蓝(sprouts)放在三明治上的人都认为这个事实是理所当然的,但在植物的历史上,它则是关键性的一步。将那种能量集中在一个紧凑的、方便移动的包裹中,这既拓展了进化的可能性,也帮助种子植物散布到地球各处。对于人们来说,开启蕴含在种子中的能量,为现代文明铺平了道路。迄今为止,人类饮食的基础就在于借用种子食物,窃取它们为植物幼苗准备的营养品。

种子的结合。在种子出现之前,植物的有性繁殖毫无生气。即使发生了有性繁殖,植物也是快速地、避人耳目地进行,而且通常是自体繁殖。克隆以及其他无性繁殖方式很普遍,无论是哪种繁殖行为,都很少以可预见的或彻底的方式混合基因。随着种子的出现,植物突然开始在露天环境下繁殖后代,以各种创造性的方式将花粉传播到卵子上。这场革新意义深远:它结合了母株(the mother plant)的双亲基因,将这些基因包裹起来,成为方便移动的、准备发芽的后代。孢子植物(spore plants)只是偶尔地进行杂交,而种子植物总是反复地混合它们的基因。进化潜力是巨大的,而孟德尔通过仔细研究豌豆种子解开了遗传的奥秘也并非是巧合。如果当时孟德尔没有做著名的豌豆实验,而是做了“孟德尔的孢子实验”的话,也许科学界依然等待着了解遗传学的机会。

种子的耐力。园丁们都知道,贮存种子过冬可以在来年春天种植。事实上,许多种子需要经过一次寒潮、一场大火,甚至要经过动物的内脏才能萌芽。有一些品种的种子在土壤里坚持了几十年时间,只有在光线、水分和营养都适合植物生长的情况下才会发芽。种子植物的休眠习性使它们与其他所有的生命形式都不同,这种习性使它们具备了极大的特殊性和多样性。对人们来说,掌握休眠种子的贮存和控制技术,为农业铺平了道路,也决定了国家的命运。

种子的防御。几乎所有的生物体都会为保护下一代而战斗,但植物为它们的种子装备了令人惊讶的、有时是致命的防御体系。从难以穿透的外壳和锯齿状的尖刺,到为我们提供辣椒、肉豆蔻(nutmeg)和多香果(allspice)的化合物,更不用说像砷(arsenic)和番木鳖碱(strychnine,即士的宁)这样的毒素了,种子的防御体系发生了一些令人不可思议(用处也很惊人)的适应性改变。对这个话题的探究,阐明了自然界里一个重要的进化力量,也表明了人们如何借鉴种子的防御手段达到自己的目的,从塔巴斯科辣椒酱(Tabasco sauce)的辛辣,到药物,再到最受欢迎的种子产品——咖啡和巧克力。

种子的传播。种子有无数种传播方式,有的被暴风巨浪抛起,有的随风旋转,还有的包裹在果肉中移动。种子为了便于传播而做出的适应性改变,使它们得以在全球范围内生长,推动生物多样化发展,并使人们在历史发展过程中获得了极为重要和宝贵的产品,比如棉花、木棉、维可牢尼龙粘扣(Velcro)和苹果派。

本书既是一次探索,也是一次邀请。正如种子一样,本书缘起于不起眼的小东西,随着自己的好奇心不断增加,我越来越有兴趣跟随种子在进化论、博物学和人类文化中所铺设的崎岖道路上前行。在我从事研究的丛林和实验室中,在我那个痴迷于种子的儿子的坚持下,我全身心投入,渐渐展开有关种子的故事,我得到了一路走来所遇到的园丁、植物学家、探险家、农民、历史学家和修道士的引导,更不用说神奇的植物本身以及依赖这些植物生存的动物、鸟类和昆虫的引导了。不过,尽管自然界中的种子有着许多引人入胜的故事,但它们的一大特点就是随处可见。种子是我们这个世界中必要的一部分。因此,无论你喜欢喝咖啡配巧克力曲奇饼干,还是喜欢吃混合坚果、爆米花、椒盐脆饼干配一杯啤酒,我都要邀请你坐下来,吃着你最喜欢的、来源于种子的零食,开始我们的旅程。