种子:看不见的果园
种子未卜的命运前途,经常在文学中用以比喻人生变幻无常。苹果的种子内,有一座看不见的果园。
英国生态学者乔纳森.西尔弗顿撰写《种子的故事》一书,叙述了自然进化史上关于种子演化复杂过程,作为顶尖生态学家,他专研植物这样的生物群落,尤以生态变迁与植物关系见长。这样的专著国内首次引进,阅读的紧张是我完全融入了种子变迁故事中,从中发现了种子与人类社会紧密关系同时,也认知了种子世界中那些千变万化因果联系的广泛性。
正如美国自然保护先锋梭罗写道:『我对种子有莫大的信仰。若让我相信你有颗种子,我就要期待生命显现奇迹』。
最古老的萌芽种子是两千的海枣种子,它发掘自古希律王位于以色列马撒达宫殿的考古踪迹。
1940年,保存在伦敦自然史博物馆合欢树种子,在经历了一场大火之后,消防队员拿水龙浇熄灰烬,却让待在标本箱子里种子苏醒并且发芽了。
种子的故事与命运就这么神奇,距今己有两亿八千万年银杏祖先,在中国的寺庙发现,如今世界各地的花园和公园里都见得到这种植物。银杏的生命力很强,1945年广岛原子弹爆炸中,有一棵银杏距爆炸中心地点只有1.1公里,但仍然幸存下来。银杏对污染的耐受性也很强。
种子不仅为早期人类祖先提供营养,还启发了人类灵性,按照自己的需要来塑造大自然。种子由演化设计来个储存食物,一方面为幼苗提供养分,另一方面可作为人类食物。
种子容易保存而不易腐坏,以淀粉或脂肪储存养分,通常含有很高蛋白质。所以梭罗说:『大地本身既是粮仓,也是培植之所,土壤就像一层皮肤,包裹之物充满生命力。』所以保存种子是人类生存必然,英国皇家植物园邱园中的千禧种子银行里,所有储藏的种子都存放在能抵挡炮弹的储藏室里,冷冻于摄氏零20度。挪威政府建的末日储藏库,存放了世界上各种谷类种子,储藏库位于北极圈内斯次卑尔根岛上的一座山中,建于地下120公尺,是个天然冷冻库。
种子从性而来。因此几乎所有后来发展出的生命都有性行为。我们的祖宗有性,所以我们也有性。以性行为将基因传给后代是很有效率的方式。
大多数植物既行有性生殖,也能以无性方式繁衍。所以植物保留了性。既能行有性生殖,又能行无性生殖植物,通常是稀有或濒危植物由于族群内个数不多,只得近亲繁殖,使种子的数量下降。因此,一个物种之所以数量稀少,很可能是因为它们在有性生殖方面并不成功。
在陆地上,营养器官不易分散,所以种子才肩负重任,生了翅膀,带了降落伞,或借助动物之助,远远散播出去。种子多由有性生殖,由于散播力强。而无性生殖多半出现在罕见、外来的水生植物中,这种植物的栖地多半处于地理环境边缘。无性生殖只在极为特殊的生态环境下才能成功。有性生殖所以较之无性生殖具有优势,是因为有性生殖的后代继承了对生存有利的基因,这些基因从祖先系谱代代累积下来;反之,无性生殖所获得的不过母方基因。
植物的胚胎位于种子内,母体的组织保护包裹的种子,以保护和控制后代,就像妈妈保护小婴儿。大约有六百种不同的真菌会感染种子,并借此繁殖。因此,除了真菌,细胞、病毒和昆虫都会在生命周期的关键时刻把种子当成交通工具和动货卡车来用。昆虫中的小蜂科是种子寄生专家,生命中大部分时间都以幼虫或虫蛹状态在种子中度过。
嚙齿动物储藏种子,除非种子埋越来前经过破坏,否则,啮齿动物原本要把种子藏起来当食物,没想到最后反而帮植物一个忙,替植物播散种子。
由此可见演化一直以来扭转某个物种的策略,为另一个物种带来好处。植物牺牲一点种子当做车资,让动物替它将剩下的后代散播开来。栎树和其他结坚果的树木献出一部分后代,作为请动物帮忙散播种子的代价。果树则以另一种方式来偿付代价。苹果、樱桃、梨子、桃子、梅子和其他的果树,每一粒种子都以汁多味美的果实当做车资,种子就包藏在果实里。果实诱使动物在结果的植物处流连忘返,或许之后会将种子携离;若果实大,动物可能含在嘴里或抓于掌中,若是小小的果实,像莓果,则可能装进肚子里。像鸟与星鸦会散播某些松树的种子,连蚂蚁也会比较小的植物散播种子,由这些固定的动物散播,种子就比较有可能落在适合的地点。
散播的重要是因为,只有散播型植物有机会开拓新的空间。散播出去就能避开特定天敌,将种子散播到适合生长的地点,就能够降低散播的风险,对生物多样性有着深远影响。种子在飞翔中进行散播,如蓟花一样跳伞,学会像有翼的种子一样滑翔,学会枫树的果实像直升起降。对种子来说,旋转飞行的好处除了在凝滞的空气中可以延缓下降速度,起风的时候,还可以由风往上吹送。风力和空气紊流对长途散播的风媒种子很重要。有翅的种子可以借风的涡流散播得很远,就像冲浪手乘着碎波冲浪。树木迁徙的步调并非由种子行进的平均距离决定,而是由辽阔的大前方担任先锋的种子所决定。种子迅速飞跃,生存下来,开枝散叶。
植物自己做不到的事,往往会用计或行贿帮忙,蚂蚁是掩埋种子的最佳帮手,紫罗兰、报春花,还有分属八十多科、逾三千种植物,身上都长了脂肪瘤,称为油质可以吸引寻找食物的蚂蚁。
生态学家称充满种子的土壤为种子银行,许多种子被束缚于土壤中,受制于演化保险策略,植物让部分种子休眠,以分散完全绝种的风险,休眠的种子在时光中旅行,关闭新陈代谢,在静止状态中慢速空转,虽然活着但几乎不消耗养分,保持这个状态达好几年,好几十年,少数几种植物甚至可以达到好几个世纪。
种子发芽就像分娩,一旦启动就是个不可逆的过程。种子一旦踏上发芽之途,就不能走回头路,因为发芽的时机攸关生死,种子早己演化出各式各样的手段找对时机。如若木船上载有种子,开始发芽能把木船撑得四分五裂,谷仓内的种子发芽,也会因此而裂开,可见种子发芽具有多么强大的力量,种子内竟沉睡着这样的威力!
一年中,若季节气候对种子来说太干燥或太寒冷,不利发芽,种子就进入休眠,等待不适宜的气候过去。明白了植物配合季节调整休眠期,也发现植物会分散风险。植物会依季节、温度和土壤中的温度,安排种子休眠,以及在恰当的时机剌激种子发芽;不过种子还能从其他线索得到更精确的讯息,以决定什么时候发芽。如对光敏感的种子,即使温度和湿度恰当,只要在黑暗中就不会发芽。假使种子埋得太深,没有机会到达土壤表层,这样的机制可以避免种子发芽。而只要一丝阳光,就能让种子自休眠中苏醒。在黑暗的环境下,许多种子以同样的方式利用光敏素发芽,而如果暴露在透过叶子照射的阳光中,就不发芽。
人类终于谬误中解脱出来了,先前人们认为:『妈妈不是孩子的母亲,只是照顾这个新播的种子,播种的男人才是母亲,妈妈只不过养育这个幼苗。』性决定了遗传基因交换而使生命更加完美与健康。
地球上最大的生物是一棵名叫雪曼将军树,约如六架波音747—400型巨无霸喷气式客机等重,若知道雪曼将军树在两千年前,萌芽自仅仅六毫克的种子。谁不想知道其中的奥妙呢?
关于种子的故事叙述还在继续,但是人类解读种子进化历史总在被刷新,或许未来人类通过更多科技创造了无数新的物种,可是种子并没有结束在地球上的使命,它依然会以自己的方式和节奏演化着未来!