種子的一天：是什么讓它們長大的？

我對種子信心十足。只要告訴我你有一粒種子，

我就準(zhǔn)備期待它創(chuàng)造奇跡。

              ——亨利·戴維·梭羅，《種子的傳播》

物理學(xué)告訴我們，當(dāng)一條蝰蛇發(fā)動攻擊的時候，它向前猛撲的距離不會超過它自身的長度。它的頭部和身體前段十分靈活，尾部卻無法動彈。然而，任何受到過毒蛇攻擊的人都知道，這些蛇可以在空中飛行，就像非洲祖魯人刺出的長矛或電影中忍者擲出的短劍。襲擊我的這條蛇從一片枯葉中躍起，落到我的皮靴旁，速度之快，我?guī)缀蹩床磺逅亩狙?，更無法判斷它意圖襲擊的位置。我認(rèn)出這是一條矛頭蝮蛇，在中美洲地區(qū)以其毒性較強(qiáng)且脾氣暴躁而聞名遐邇。不過，我必須承認(rèn)，在這次個人防衛(wèi)中我用一根棍子打中了它。

出人意料的是，在研究雨林種子的過程中，常常會發(fā)生用棍子打蛇這樣的事。原因很簡單：科學(xué)喜歡筆直的路線。路線以及它們所隱含的關(guān)系，在從化學(xué)到地震學(xué)的各種領(lǐng)域中都會出現(xiàn)，但對于生物學(xué)家來說，所有路線中最常用的就是調(diào)查樣帶。無論是統(tǒng)計種子，調(diào)查袋鼠，定位蝴蝶，還是搜索猴子的糞便，如果想要保證你的觀察不出現(xiàn)任何偏頗，沿著調(diào)查樣帶筆直向前走，往往是最好的方法。這種觀察方式的好處是，直接穿越沼澤、灌木叢、荊棘叢以及其他任何我們可能會盡量避免的物體，這樣就可以對一路上我們所遇到的一切進(jìn)行取樣。但這種方式也是很可怕的，因為我們會遇到一切，其中包括毒蛇。

矛頭蝮蛇。佚名（19世紀(jì)），復(fù)制品，1979年，多佛出版社。

前方傳來了砍刀砍斷藤蔓的響聲，那是我的野外調(diào)查助手喬斯·馬西斯正在猛砍我們剛剛在叢林中遇到的障礙物，以便開辟出一條通道。我有時間聽他砍樹，是因為那條差點咬到我靴子的蛇做了一件令人極度不安的事。它消失了。矛頭蝮蛇背部斑駁的褐色花紋是極為高超的偽裝，要不是我一直按照筆直路徑穿越森林，彎下身子靠近地面，并在樹葉覆蓋層中到處搜尋，我是不可能看到這么多矛頭蝮蛇的，更不用說睫毛蝰蛇、豬鼻蝮蛇和偶爾出現(xiàn)的大蟒蛇了。在有些調(diào)查樣帶里，似乎蛇比種子還多，喬斯和我掌握了一些技巧，把這些蛇輕輕推走，甚至用木棍抬起它們，輕輕地扔到一邊?，F(xiàn)在，在我腳邊的某個地方有一條怒氣沖天、不見蹤影的毒蛇，新的問題出現(xiàn)了。我應(yīng)該是站著不動，期望這條蛇不會再次攻擊我，還是應(yīng)該跑？如果要跑，朝哪個方向跑？

遲疑不決地度過了緊張的一分鐘后，我冒險邁出了一步，接著兩步。很快，我就平安無事地繼續(xù)在我的種子調(diào)查樣帶上前進(jìn)了（盡管是在我自制了一根更長的、用來打蛇的木棍之后）。科學(xué)研究往往是發(fā)現(xiàn)時的激動瞬間與長期的單調(diào)重復(fù)相結(jié)合的過程。一個小時過去了，我的緩慢搜尋才有了回報。就在我面前的小路上，一棵大香豆樹剛剛發(fā)出嫩芽，最初吸引我來到這片雨林的就是這種參天大樹迷人的博物學(xué)。盡管它與北美洲和歐洲的堅果樹木沒有關(guān)系，它的名字卻翻譯成了“扁桃”，指的是果實中心肥大的種子。我在野外調(diào)查手冊上記錄下這棵小植物的尺寸和位置，然后俯下身子仔細(xì)觀察它。

很難在實驗室里撬開的種子外殼倒扣在地上，在生長中的幼芽的壓迫下整齊地分裂成了兩半。深色的莖向下彎曲接近了泥土，莖上的兩片子葉正開始舒展。雖然看上去出奇地碧綠和纖弱，但它們?yōu)閵A在葉子中間隱約可見的淺色嫩芽提供了豐盛的營養(yǎng)。不知是何緣故，這個不起眼的小東西有潛力長到遠(yuǎn)高于我的林冠層之上，而它在最初的成長階段完全依靠種子的能量獲得營養(yǎng)。在我觀察的每個地方，都會出現(xiàn)相同的情況。植物是構(gòu)成雨林中生物多樣性的核心，而絕大多數(shù)植物是以同樣的方式開始生長的，這就是種子的饋贈。

對香豆樹而言，從種子到樹木的轉(zhuǎn)化似乎尤為不可思議。成年樹木的高度通常會超過150英尺（約45米），根基部分的樹干直徑有10英尺（約3米）。它們的壽命長達(dá)幾個世紀(jì)。它們的木材如鋼鐵般堅硬，足以使電鋸變鈍或斷裂。當(dāng)它們開花的時候，鮮艷的紫色花簇在樹冠上怒放，然后落下來給地面鋪上一層紫色地毯。［我第一次做有關(guān)這種樹的科學(xué)報告時，拿不出這些花朵的合適照片，但我用我所能找到的最接近它們顏色的相似物清晰地表達(dá)了我的觀點：瑪吉·辛普森假發(fā)套的顏色。］香豆樹能夠長出很多果實，因此它們被認(rèn)為是一個關(guān)鍵物種，對于所有動物來說都是至關(guān)重要的食物來源，無論是猴子、松鼠，還是瀕危的大綠金剛鸚鵡。它們的減少會改變一片森林的生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致一系列的變化，甚至?xí)挂蕾囁鼈兌娴漠?dāng)?shù)匚锓N面臨滅絕的危險。

我之所以研究香豆樹，是因為在其生長范圍內(nèi)，從哥倫比亞向北至尼加拉瓜，它都面臨著日益加劇的挑戰(zhàn)，其一是人們?yōu)榱朔拍梁娃r(nóng)耕清除了森林，其二是人們增加了對這種樹的大密度、高質(zhì)量的木材的需求。我的研究聚焦于香豆樹在中美洲快速發(fā)展的鄉(xiāng)村環(huán)境下如何生存。它在小型碎片化雨林中是否能堅持下去？它的花朵是否還能受粉，種子是否還能傳播，后代是否還能成活？抑或在牧場和小片森林中與世隔絕的這些雄偉而古老的樹木僅僅是“活的死物”？如果這些龐然大物無法成功地繁殖，那么它們與其他森林物種之間錯綜復(fù)雜的關(guān)系就會開始瓦解。

我的這些問題的答案就蘊(yùn)藏在種子之中。只要喬斯和我能找到足夠數(shù)量的種子，它們的遺傳學(xué)特征就能告訴我們一切。我們遇到的每顆種子和幼苗的DNA中都蘊(yùn)含著有關(guān)母本的線索。通過細(xì)致的取樣以及確定它們與成年香豆樹的關(guān)系，我希望能找出哪些樹木正在育種，它們種子的去向，以及當(dāng)森林碎片化后情況會如何改變。這個項目持續(xù)了很多年，為了這個項目，我去熱帶地區(qū)調(diào)查了6次，搜集了幾千個樣本，并且在實驗室中度過了數(shù)不清的日日夜夜。最后，我寫出了一篇專題文、幾篇學(xué)術(shù)期刊文章，以及幾則極為鼓舞人心的有關(guān)香豆樹未來的消息。但就在我對所有樣品進(jìn)行分析、寫完所有論文、獲得學(xué)位之后，我才意識到我遺漏了一個最基本的內(nèi)容。我依然沒有真正了解種子是如何工作的。

許多年過去了，我也做過很多其他的研究項目，但這個謎團(tuán)一直困擾著我。盡管所有的人——從園丁、農(nóng)民甚至到兒童書中的人物都信，種子會長大，但又是什么讓它們長大的呢？在那些等待長成一棵新植物的小巧包裹之中究竟蘊(yùn)藏著什么呢？當(dāng)我最終決定要把這些問題弄個水落石出的時候，我的腦海中立即閃現(xiàn)出那棵剛剛發(fā)芽的香豆樹，它碩大種子的每一個部分都清晰可見，就像教科書里的圖片一樣。再去哥斯達(dá)黎加找一棵鮮活的幼苗是不現(xiàn)實的，但香豆樹并不是唯一擁有巨而容易發(fā)芽的種子的植物。事實上，幾乎任何一家雜貨店、水果攤或西哥餐廳都至少會供應(yīng)一種雨林樹木的大種子（以及果實）。

在一次出色的角色分配中，電影《噢，上帝》中的“上帝”一角由喬治·伯恩斯獲得。當(dāng)被問及他所犯的最大錯誤之時，“上帝”伯恩斯充滿冷幽默地迅速答道：“牛油果。我該把它們的果核造得小一點。”負(fù)責(zé)制作牛油果色拉醬的大廚們肯定同意他的觀點，但對于全世界的植物學(xué)教師來說，牛油果果核的大小正合適。在果核薄薄的褐色表皮內(nèi)，有很大的空間供種子放置它的所有組成部分。任何一個想要學(xué)會讓種子萌芽的人，只需準(zhǔn)備一個干凈的牛油果果核、三根牙簽和一杯水。早期的農(nóng)民也掌握了這種簡單的方法，他們至少三次培育了從墨西哥南部雨林和危地馬拉雨林中獲得的牛油果。早在阿茲臺克人或瑪雅人崛起之前，在中美洲人們的日常飲食中就有牛油果奶油味十足的果肉了。我也享用了牛油果，在為我的實驗做準(zhǔn)備的時候猛吃了一通美味的三明治和墨西哥玉米片。我拿著一打新鮮的果核和一把牙簽，朝著浣熊小屋走去，準(zhǔn)備開始做實驗。

浣熊小屋位于我們家的果園里，那是一座老舊的棚屋，四壁是用青紙和廢木料圍成，因原先住在這里的動物而得名。浣熊們曾經(jīng)在此悠閑地生活過一段時間，每年秋天果園里的蘋果豐收的時候，它們總能大飽口福。然而，我們不得不通知它們離開，因為當(dāng)我身為人父之后，家中狹小的空間讓我必須在外面找到一個辦公空間?，F(xiàn)在小屋通了電，有了壁爐、軟管水龍頭以及許多擺放架子的空間——為了我的牛油果萌發(fā)新生命所需要的一切。但我想要的不僅僅是萌芽，我還知道它會生根長大。我首先需要了解的就是，在這粒種子里究竟是什么讓這一切發(fā)生，以及這樣一個精巧復(fù)雜的系統(tǒng)是怎樣進(jìn)化的。幸運(yùn)的是，我恰好認(rèn)識對此有所研究的人。

39000多年前，墨西哥和中美洲培育的牛油果。在如圖所展示的阿茲臺克人盛宴中，牛油果一直是當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)飲食之一。佚名［《佛羅倫薩典籍》（Florentine Codex），16世紀(jì)末］。

20世紀(jì)60年代中期，卡羅爾·巴斯金與杰里·巴斯金夫婦都進(jìn)入范德堡大學(xué)攻讀植物學(xué)，他們倆在研究生院開學(xué)第一天的時候相遇了。“我們很快就開始約會?！笨_爾告訴我。正當(dāng)他倆坐在一塊兒的時候，教授走過來布置研究論題，需要他們兩人共同完成?！澳鞘俏覀兊谝淮魏献?，因此很特別。”卡羅爾記憶猶新。那也標(biāo)志著他們第一次專注于一個將會決定他們事業(yè)的論題。盡管他們堅持認(rèn)為，他們的戀愛很典型——共同的朋友，相似的興趣——但這場戀愛培養(yǎng)出的學(xué)術(shù)上的伙伴關(guān)系很不一般?？_爾比杰里提前一年完成博士學(xué)位的學(xué)習(xí)，但之后兩人的發(fā)展幾乎是同步的，他們發(fā)表了450多份有關(guān)種子的科學(xué)論文和專著。這個世界上沒有人比卡羅爾更有資格引導(dǎo)我展開牛油果果核的研究之旅了。

“我告訴我的學(xué)生們，種子是一個帶著午餐藏在一個盒子里的植物嬰兒?！蔽覀兊膶υ捯婚_始，卡羅爾就這樣說道。她說話的時候帶有南方口音的拖腔，解釋問題的方式很隨意，她會圍繞困難的概念聊一些搭邊兒的內(nèi)容，而答案似乎就會不言自明。難怪肯塔基大學(xué)的學(xué)生將她評為學(xué)校最優(yōu)秀的科學(xué)教師之一。我打電話聯(lián)系上了卡羅爾，她的辦公室沒有窗戶，到處堆滿了一疊又一疊的論文和書，甚至堆到了隔壁的實驗室。（杰里最近剛從同一個院系退休，顯然他需要把他成堆的書和論文搬回家，放在他們家廚房的桌子上?！爸挥袃蓚€干凈的小地方可供我們吃飯用，”卡羅爾笑著說，“要想招待客人就成問題了。”）

卡羅爾所說的“盒子里的植物嬰兒”這一類比，恰到好處地捕捉到了種子的本質(zhì)：輕便，受保護(hù)，營養(yǎng)良好?！暗捎谖沂且晃环N子生物學(xué)家，”她繼續(xù)說道，“我想進(jìn)一步說明，這些植物嬰兒中有些吃光了它們的午餐，有些吃了一部分，有些一口都沒吃?！爆F(xiàn)在，卡羅爾開啟了一個了解吸引她和杰里近半個世紀(jì)的各種復(fù)雜情況的小窗口?！澳愕呐Ｓ凸?，”她刻意補(bǔ)充道，“已經(jīng)吃光了它的午餐?！?/p>

一粒種子包含了三個基本組成部分：植物的胚胎、種皮，以及某種營養(yǎng)組織（午餐）。通常，萌芽的時候盒子打開，胚胎一邊從午餐中汲取能量，一邊向下發(fā)根，并且長出最初的綠葉。不過，有種情況也很普遍，那就是植物嬰兒提前吃完了午餐，將所有的能量轉(zhuǎn)換成最初的一片或多片葉子，稱為“子葉”。這些就是我們所熟悉的花生、核桃或豆子可以對半分開的兩個部分——胚葉很大，占據(jù)了種子的絕大部分空間。就在我們交談的時候，我從桌上一堆牛油果果核中拿起了一個，用我的拇指指甲打開了它?？吹搅死锩娴那闆r，我理解了卡羅爾的意思。淺色的、堅果狀的子葉占滿了每一半果核，它們包圍著一個微小的塊結(jié)，其中包含著稚嫩的根和芽。對于種皮來說，這個果核僅僅是裝飾——它薄如紙片，并已經(jīng)開始成褐色薄片狀剝落。

“杰里和我研究種子怎樣與它們的生存環(huán)境相互作用?！笨_爾說，“種子為什么在某個時間做某件事?！彼^續(xù)解釋說，牛油果的生存策略有些與眾不同。大多數(shù)種子用較厚的保護(hù)皮防潮，種子成熟的時候會變干。沒有了水分，胚胎的生長接近于停滯，這種發(fā)育不良的狀態(tài)可以持續(xù)數(shù)月、數(shù)年，甚至數(shù)個世紀(jì)，直到適合萌芽的條件出現(xiàn)?！暗Ｓ凸灰粯樱彼嬲f，“如果你讓那些果核變干，它們就會死去。”卡羅爾說的這句話提醒了我，我的牛油果果核是有生命的。和所有的種子一樣，它們是活的植物，只不過停止了生長，等待著合適的時間在合適的地方扎根、生長。

對于一棵牛油果樹來說，最合適的地方是可以讓它的種子永不干燥、季節(jié)總是適合發(fā)芽的地方。它的生存策略是依靠持續(xù)的溫暖和濕度，這樣的條件你在一片熱帶雨林中可以找到——或者將它們懸掛在浣熊小屋里的一杯水上。由于不需要經(jīng)歷長期的干旱或寒冷的冬季，牛油果種子經(jīng)過最短暫的停頓就會再次開始生長。“牛油果的休眠期可能僅僅是等待萌芽過程開始所需要的時間，”卡羅爾解釋道，“那不會很久?！?/p>

在我的牛油果果核出現(xiàn)任何生命跡象之前的幾周內(nèi)，我盡量把她的話銘記于心。它們成了我沉默而不變的伙伴：兩排褐色塊狀物默默地排列在窗下的書架上。盡管我擁有一個植物學(xué)的高級學(xué)位，但我也曾經(jīng)害死過不少室內(nèi)植物，我開始為它們擔(dān)心了。但是像任何優(yōu)秀的科學(xué)家一樣，我安心于搜集數(shù)據(jù)，用數(shù)字和筆記填滿一張精心設(shè)計的電子數(shù)據(jù)表。盡管沒有發(fā)生任何變化，但在處理每粒種子、盡職盡責(zé)地監(jiān)測它的重量和尺寸的時候，我仍然能得到某種滿足。

當(dāng)這一切發(fā)生的時候，我不敢相信。經(jīng)過了毫無變化的29天之后，三號果核的重量有所增加。我重新校準(zhǔn)了天平，但它再一次顯示出了我測量到的、最鼓舞人心的0.1盎司（約2.8克）?！按蠖鄶?shù)種子在即將萌芽前會吸收水分?！笨_爾確定地說，這是一個令人愉快的過程，叫作“吸脹”（imbibing）。為什么這個過程總是需要花費(fèi)很長時間一直是人們討論的話題。在有些情況下，水需要攻破厚厚的種皮或清除掉化學(xué)抑制成分。其中的原因也可能更加微妙——這是種子生存策略的一部分，可以區(qū)分短暫的暴雨和植物生長所需的持續(xù)濕度。無論原因是什么，我真想敬自己一杯酒，因為我的牛油果果核一個接著一個地開始吸收水分了。它們表面看上去沒有什么變化，但內(nèi)部確實正在發(fā)生著什么。

直是人們討論的話題。在有些情況下，水需要攻破厚厚的種皮或清除掉化學(xué)抑制成分。其中的原因也可能更加微妙——這是種子生存策略的一部分，可以區(qū)分短暫的暴雨和植物生長所需的持續(xù)濕度。無論原因是什么，我真想敬自己一杯酒，因為我的牛油果果核一個接著一個地開始吸收水分了。它們表面看上去沒有什么變化，但內(nèi)部確實正在發(fā)生著什么。

“我們只知道一點兒里面正在發(fā)生的事，但不是全部?！笨_爾承認(rèn)。當(dāng)種子吸收水分的時候，它就開啟了一系列復(fù)雜的行動，使植物從休眠期直接進(jìn)入生命中最為迅猛的生長期。嚴(yán)格來說，“萌芽”僅僅指水分?jǐn)z入與第一次細(xì)胞擴(kuò)增之間那蘇醒的時刻，但大多數(shù)人更廣泛地使用這個術(shù)語。對于園丁、農(nóng)學(xué)家甚至詞典編纂者來說，萌芽包含了初生根的出現(xiàn)以及最初的綠葉、光合的出現(xiàn)。從這個意義上來說，直到用盡了儲藏在內(nèi)部的營養(yǎng)之后，種子才算完成了自己的工作，即轉(zhuǎn)化為一株有能力為自己制造食物的獨(dú)立幼苗。

我的牛油果還有很長一段路要走，不過在幾天之內(nèi)，果核就開始裂開了，果核內(nèi)膨大的根將褐色的兩半外殼向外翹起。從胚胎中微小的塊結(jié)里萌發(fā)出的每一條初生根，都在以驚人的速度生長——這個不斷探索的淺色物體朝著下方?jīng)_去，在幾個小時內(nèi)長度就增至三倍。在綠葉長出來之前，每一粒果核都萌發(fā)出了一條健康的根，一直伸長至水杯底部。這并非巧合。其他的萌芽細(xì)節(jié)或許會各有不同，但水的重要性是永恒不變的，植物嬰兒的首要任務(wù)就是從穩(wěn)定的水源中汲取水分。事實上，種子為根系生長事先做好了準(zhǔn)備——它們甚至不需要為此創(chuàng)造新的細(xì)胞。聽上去似乎難以置信，但這和小丑演員們一直隨身帶著氣球是一樣的道理。

刮破一根新鮮的牛油果的根，就會得到像精美色拉蘿卜刨片一樣又薄又卷的條狀物。我把其中一條放在顯微鏡下觀察，清晰地看到一排排的根細(xì)胞——細(xì)長而狹窄的管狀物，特別像小丑演員用來制作出動物造型的長條形氣球。就像小丑演員一樣，種子內(nèi)部的胚根知道，他并不會帶著已經(jīng)充滿氣的氣球去參加聚會。即使小丑演員的口袋再大，也不可能裝得下那么多充滿氣的氣球。相反，未充氣的氣球則完全不占空間，無論何時何地，在需要的時候都能充滿空氣（或水）。

實際上，未充氣的氣球和充滿氣的氣球在尺寸上的差別很令人震驚。我在本地玩具店買到的一袋標(biāo)準(zhǔn)的希令動物氣球玩具包含4個綠色、4個紅色、5個白色，以及藍(lán)色、粉紅色、橙色混雜的一共24個氣球。沒充氣的時候，它們正好能放入我圍成杯狀的雙手中：這么一捆色彩鮮艷、富有彈性的氣球直徑不超過3英寸（約7.5厘米）。當(dāng)我開始吹氣球的時候，我很快就體會到優(yōu)秀的小丑演員為什么會隨身攜帶一個氦氣瓶或一個便攜式空氣壓縮機(jī)了。45分鐘之后，我扎緊了最后一個氣球，此時的我頭昏眼花，氣喘吁吁，四周環(huán)繞著各種顏色的氣球?，F(xiàn)在，這堆吱吱作響、不受控制的氣球有4英尺（約1.25米）長，2英尺（約60厘米）寬，1英尺（約30厘米）高。將它們頭尾相接，它們可以從我辦公桌開始，延伸出門，穿過果園，經(jīng)過大門，一直鋪到馬路上，總長度為94英尺（約29米）。它們的體積增長了近1000倍，能夠形成一根長度達(dá)到橡膠氣球原始長度375倍的狹窄管子——全部是由空氣增加后形成的。給種子提供水分，它的根細(xì)胞就會發(fā)生同樣的情況，一邊膨脹一邊伸展得越來越長。整個過程可以持續(xù)數(shù)小時或數(shù)日——這是一個充滿巨大爆發(fā)力的生長過程，此時末梢細(xì)胞甚至還不需要進(jìn)行分裂以創(chuàng)造出新的細(xì)胞。

植物將尋找水分作為首要任務(wù)是很容易理解的。沒有水分，植物會暫停生長，光合作用會漸漸停止，植物也無法從泥土里吸收養(yǎng)分。但種子之所以以這種方式生長，或許有更加微妙的原因，咖啡的例子最能說明問題。家中有早起幼兒的人都知道，咖啡豆含有大量強(qiáng)烈的、很令人興奮的咖啡因。不過，雖然咖啡因能給疲倦的哺乳動物帶來精神刺激，但它也以阻礙細(xì)胞分裂而聞名。事實上，咖啡因完全阻斷了細(xì)胞的分裂過程，它是一個很有效的工具，研究者們利用它控制從鴨跖草到倉鼠等各種生物的生長。在咖啡豆中，這種特質(zhì)對于維持休眠是很有效的，但是到了萌芽的時候這顯然就成了一個問題。解決方法是什么？發(fā)芽的咖啡種子將吸收到的水分分配給根和芽，使它們迅速膨脹，促使它們正在生長的末梢安全地躲避含咖啡因的咖啡豆帶來的抑制作用。

牛油果果核含有少量濃度不高的毒素以防止害蟲的侵襲，但并不會減慢已經(jīng)開始的生長過程。在幾天時間內(nèi)，我觀察了根的生長及分叉過程，然后第一片綠色嫩芽出現(xiàn)了，小小的嫩芽從每粒果核頂部的裂縫處生長出來?？_爾告訴我：“準(zhǔn)確地說，接下來一個階段叫作子葉能量大轉(zhuǎn)移?！彼蛭医忉屃?，最初作為種子“午餐”的物質(zhì)現(xiàn)在是如何為急劇向上生長的過程提供能量的。幾周之內(nèi)，我發(fā)現(xiàn)自己照料的已經(jīng)不是種子，而是幼苗了，這些幼苗與我養(yǎng)育了幾個月的果核沒有什么相似之處。作為家長，我想起了我的兒子小諾亞在成長過程中經(jīng)歷過的幾次改變，也突然想到卡羅爾曾經(jīng)提起的一件事。在事業(yè)剛剛開始的時候，由于太忙碌，她和杰里決定不要孩子?，F(xiàn)在我意識到，在研究種子的過程中，他們?nèi)硇牡赝度氲搅酥参飲雰鹤兓療o常的生命過程中。

巴斯金夫婦幾十年的研究工作向我們展示了，我們究竟可以了解多少有關(guān)一顆發(fā)芽的種子內(nèi)部正在發(fā)生的情況。2000多年前，“植物學(xué)之父”泰奧弗拉斯托斯提出的問題對科學(xué)家們來說一直是個挑戰(zhàn)。作為亞里士多德的學(xué)生和繼任者，泰奧弗拉斯托斯在雅典學(xué)園進(jìn)行了全面的植物研究工作，出版的專著幾個世紀(jì)以來都是權(quán)威之作。他研究了從鷹嘴豆到乳香木的一切，詳盡地描述了萌芽過程，并對種子壽命以及“種子本身、土壤、環(huán)境狀況和每粒種子的種植季節(jié)”有何區(qū)別等問題進(jìn)行了思考。在之后的漫長歲月中，研究者們解開了有關(guān)休眠、蘇醒和生長的許多疑問。人們確定，發(fā)芽的種子吸收水分，通過細(xì)胞膨脹伸展其根和芽。緊隨其后的是一個細(xì)胞迅速分裂的階段，這個階段由種子的食物儲備提供能量。但是觸發(fā)和協(xié)調(diào)這些行動的確切信號依然帶著神秘的光環(huán)。

隨著休眠新陳代謝的復(fù)蘇，萌芽化學(xué)牽涉到各種各樣的反應(yīng)，產(chǎn)生了各種荷爾蒙、酶以及其他將儲存的食物轉(zhuǎn)化為植物體的必要化合物。對于牛油果來說，儲存的食物包含了從淀粉、蛋白質(zhì)到脂肪和純糖的一切——這個混合物營養(yǎng)十分豐富，在育苗期結(jié)束之前苗圃根本不需要施肥。把幼苗移栽到盆土的過程中，我發(fā)現(xiàn)它們的子葉依然緊緊依附在莖的底部，就像一雙雙舉起的手。生根長葉后幾個月甚至幾年之后，年輕的牛油果樹依然能夠從母本為它們裝備的午餐中不斷地獲取維持生命的能量。牛油果給予它的后代如此慷慨的饋贈并非巧合。像香豆樹一樣，牛油果進(jìn)化出了在雨林濃密的樹蔭中發(fā)芽的能力，雨林中的光線微乎其微，而大量的食物儲備對幼苗極為有利。如果生活在沙漠或高山草甸上，它們的情況（以及它們的種子）將會完全不同，因為在那些地方，每棵幼苗都能快速接觸到大量日光。

種子的生存策略變化多端，它們的形狀和大小適應(yīng)了地球上棲息地的細(xì)微差別。這一特征使種子成為吸引人的主題，但同時也很難讓人們就植物的哪個部分構(gòu)成了種子這一問題達(dá)成一致意見。對純粹主義者來說，種子僅僅包括種皮和種皮之內(nèi)的組織。種皮之外的一切都是果實。然而，實際上種子常常會利用一部分果實組織來起到保護(hù)作用或其他類似種子的作用，而且它們的結(jié)構(gòu)相互融合，很難區(qū)分或根本不可能區(qū)分開來。就連專業(yè)的植物學(xué)家往往也會得出一個更直觀的定義：內(nèi)含植物嬰兒的小硬塊?；蛘吒唵蔚模恨r(nóng)民為了種莊稼而播撒在地里的東西。這種功能性的定義方法將松子與西瓜子或玉米粒等同起來，同時不必在技術(shù)上細(xì)究每個相關(guān)的植物組織各起到了什么作用。這種典型的定義方法很適合本書，但是本書也將介紹種子的各種不同的內(nèi)部組織。

由于進(jìn)化的產(chǎn)物完美地適應(yīng)現(xiàn)實，我們很容易將這個過程想象為緩慢前進(jìn)的、類似于某條大型裝配線的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，將每個齒輪和鏈輪裝配到特定位置，發(fā)揮特定的功能。但是，正如任何一個喜歡電視節(jié)目《廢物拼裝大賽》、電影《百戰(zhàn)天龍》或者魯布·戈德堡裝置的人都知道，我們可以對普通的物體進(jìn)行重新構(gòu)想并賦予新的功能，幾乎任何東西都能在必要時發(fā)揮作用。自然選擇的反復(fù)試錯是永無休止的，這意味著各式各樣的適應(yīng)性改變都有可能發(fā)生。一粒種子也許是一個帶著午餐藏在盒子里的嬰兒，但植物想出了數(shù)不勝數(shù)的方式發(fā)揮自己的作用。這就像一個交響樂團(tuán)，小提琴在大部分時間里演奏著主旋律，但是還有巴松管、雙簧管、鐘琴以及其他20多種能夠完美演奏樂曲的樂器。馬勒偏愛法國號，莫扎特常常為長笛作曲，在貝多芬的《第五交響曲》那著名的四音階“da-da-da-dum”中也能聽得到定音鼓的重?fù)袈暎?/p>

長有兩片巨大子葉的牛油果是一個非常普通的種子類型，但是草、百合以及其他很多我們熟悉的植物只有一片子葉，而松樹的子葉則有24片之多。大多數(shù)種子的午餐是受粉后產(chǎn)生的名為“胚乳”的營養(yǎng)物質(zhì)，但其他各種內(nèi)部組織也能起到相同的作用，包括“外胚乳”、“下胚軸”或者是松柏植物偏愛的“雌配子體”。蘭花完全不裝備午餐——它們的種子直接從泥土里的真菌中竊取它們所需的食物。種皮可以像紙片一樣薄，比如牛油果的種皮，也可以又厚又硬，比如南瓜、番瓜和葫蘆的種皮。相比之下，槲寄生用黏糊糊的物質(zhì)代替了種皮，而其他許多種子則借用了周圍果實硬化的內(nèi)層組織。就連最基本的狀況，比如盒子里嬰兒的數(shù)量都會各有不同，從里斯本檸檬到仙人球之類的物種，有時會把多個胚胎裝入一粒種子之中。

種子類型之間的區(qū)別決定了植物王國中的主要分類，在之后的幾章內(nèi)容以及書后的詞匯表和注釋中我們還將提及它們。不過，這本書的大部分內(nèi)容集中于種子的共性特征，它們擁有保護(hù)、傳播和養(yǎng)育幼苗的共同目的。其中最后一個目的最為直觀，因為正如每個人所知，種子里的食物除了幼苗之外，還會被很多其他食客分享。

在喬斯和我進(jìn)行野外調(diào)查的這片哥斯達(dá)黎加叢林中，我們常常會走到最近的一棵香豆樹邊度過午餐休息的時光。它們巨大的支撐根給我們提供了靠背，它們伸展的樹蔭為我們遮蔽了陽光和雨水。但同樣重要的是，香豆樹邊是觀察野生動物的最佳場所。種子堅硬的外殼散落在樹下，個個殘破不堪，有些是被鸚鵡摔碎的，有些是被各種各樣的大型嚙齒動物咬開的。當(dāng)猯豬靠近的時候，我們總能聽到它們的腳步聲，它們會把很多種子抵在牙齒之間發(fā)出嘎嘎的響聲，以便找準(zhǔn)位置一口咬開種子。這種聲音就像臺球相互撞擊發(fā)出的聲響。

生香豆樹種子給我的印象是有點干燥而無味。但是有一次伊麗莎和我烤了一盤香豆樹種子，它們甘甜的堅果香味在整個房子里彌漫，口味也很不錯。只要經(jīng)過一些選育以使外殼更容易剝開，它們將在我們家的食品儲存室里找到與核桃和榛子并排排列的一席之地。畢竟，那種實驗正是把堅果、豆類、谷物和不計其數(shù)的其他種子帶進(jìn)全世界人們的食物柜的一個過程。談到竊取植物嬰兒的食物，最嫻熟的動物莫過于“智人”了，而種子在人類飲食中的重要性也是毋庸置疑的。無論走到哪里，我們都帶著種子，種植它們，培育它們，將所有的土地用于繁殖它們。正如卡羅爾·巴斯金所說：“當(dāng)人們問我種子為什么重要時，我會問他們一個問題：‘你們早餐吃了什么？’”那頓早餐很可能來自一片草地。

本文選自《種子的勝利：谷物、堅果、果仁、豆類和核籽如何征服植物王國，塑造人類歷史》（[美] 索爾·漢森 著，楊婷婷 譯，中信出版社2021年9月版）