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編輯推薦: |
文津奖得主汪诘联袂“星球研究所”前主笔何慧中,再掀植物风云,续写漫漫生存史。
那些我们看似熟悉的植物,却有着我们不知道的生命历程和生存智慧,跳出人类的逻辑重新看待植物,我们将重新认识这个世界。
本书语言风趣幽默,举例妙趣横生,讲述动物与植物的“爱恨情仇”,也聚焦人类与植物的“相爱相杀”。一定能让你忍俊不禁、拍案叫绝!
书中包含多幅全彩高清插图,生动展示植物样貌,与文字交相辉映,提升阅读体验。
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內容簡介: |
这是关于疯狂的植物的故事,也是关于人类自身的故事。
貌似稀松平常的植物,如何不断完成修炼与进击,在危机四伏的自然界站稳一席之地?
它们各显神通,制订下共生和竞争的规则,找到了生存的奥秘,缔造着超乎人类想象的传奇。
从平平无奇的小白花身上追溯地球漫长冰河世纪的历史;从水稻的故事看人类生存和奋斗的不易;从战胜疟疾的往事看人类和植物并肩作战的历程。
读懂植物的生存与战斗,就在认识人类自我的道路上找到了新的方向。
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關於作者: |
汪诘:中国科普作协会员、“科学声音”创始人。现已出版著作十余部,代表作《时间的形状——相对论史话》获第八届文津图书奖,科幻小说《时间囚笼》获第十八届百花文学奖,《如果你跑得和光一样快》获2020年“我最喜爱的童书”50强,《未解的宇宙》获湖南省优秀科普作品二等奖。
何慧中:华南农业大学硕士,曾任职于“星球研究所”,创作的记录片在B站有超百万观众观看。
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目錄:
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一、 古老的故事
大氧化事件,唤醒活跃的世界
古多倍化:植物演化的发动机
银杏,不存在的活化石
桫椤:恐龙的美食长啥样?
仙女木,大屠杀的目击者
松鼠与松树,冰天雪地里的默契
二、 驯化之路
水稻,成就伟大的接力棒
红薯与马铃薯,谁才是淀粉工厂?
包菜、甘蓝、菜花,总有一款适合你
柑橘家族,纠缠不清的水果情史
满足的味道,坚果为何而存在?
胡萝卜:客户喜欢橙色
南瓜、冬瓜、西瓜,不止人类爱吃瓜
三、生存竞争
仙人掌和大戟科,荒漠中的阻击
胡杨、梭梭与柽柳,大漠三杰的传奇
荷花与睡莲,水面上的争夺战
白色毒液,20万种植物的共同选择
菊花,此花开尽更无花
绿萝,永不开花的秘密
四、植物铸就的历史
金鸡纳树与青蒿:与疟疾的战争
郁金香,狂热背后的历史真相
槟榔,口腔里的恶魔果实
结尾:是开始也是结局,用植物的方式思考生命
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內容試閱:
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序言:没有植物,就没有现在的地球
在这本《疯狂的植物》中,我们将为大家讲述植物背后曲折离奇、引人入胜的故事,也将关注植物与动物、植物与人类以及植物与环境之间的关系。就像评价一个人的成就时,要看他的社会贡献一样,某种植物存在的意义,也能从深度依赖这种植物的其他物种身上体现出来。
人类每时每刻都在消耗着大量的植物资源。我们身上穿的棉麻、吃的粮食蔬菜、盖房子做家具要用到的木材、物流运输用的纸箱,这些都是植物制品。可以说,我们的衣食住行都离不开植物。
你可能会想,现在合成材料越来越多,是不是我们对植物的依赖会逐渐减少呢?其实不然。根据联合国粮农组织发布的一份报告,人类对木材的需求量在持续上升,预计到2050年,木制品的消费量还要增长37%。
我们依赖木材的原因非常简单:在当前所有的合成材料中,性能比木材好的,价格比木材贵;价格便宜的,性能又赶不上木材。由于木材需求的持续上涨,在2010至2020十年间,世界森林面积年均减少超7000万亩。
很显然,按这样的速度减少下去,地球上所有的森林都会在不远的将来变成荒山,人类也将会没有木材可用。不过人类不会坐以待毙,我们对抗森林减少的办法就是植树造林。
在植树造林这件事上,我国是名副其实的世界第一。1949年新中国刚成立的时候,我国的森林覆盖率只有可怜的8.6%,到2022年,这个数字已经提高到24%,整整提高了将近3倍。仅在2022年一年中,我国就新增了5745万亩的人工林。目前我国森林总面积为33亿亩,其中超过三分之一都是人工林。以前,我们提倡少用一次性筷子来保护森林。而现在,生产一次性筷子的木材已经成为了一种健康方便的可再生资源。这都是植树造林给生活带来的改变。
但是,不知道你有没有想过,除了人类以外,其他动物也非常依赖植物。不管是食草动物还是食肉动物,不管动物的食物网有多么复杂,它们赖以生存的原始能量都来源于植物。人类懂得植树造林、懂得不涸泽而渔,但动物可不懂。那么在人类出现之前,动物为什么没有把所有植物都吃完呢?
你可能会说,这算什么问题?植物比动物生长得更快,动物当然就没办法把植物吃光咯。
事情哪有那么简单。要知道,植物的生长受限于照射到地面的阳光总量,所以植物并不会无限制地增加。但动物并不靠阳光生活,只要食物充足,它们就必然会繁殖后代,物种的数量自然就会呈指数级增长。你可以想象,一个家庭每个月赚到的钱是有限的,但随着家里孩子的增多,花钱的地方越来越多。于是总有一天,家里的钱会被彻底花光。
这个现象在自然畜牧业中体现得十分明显。牧民必须不断赶着羊群去寻找新的草场,一旦停下来,羊群很快就会把草吃光,然后因为缺少食物而饿死。更加明显的例子,是那些危害农作物的害虫。在虫害爆发的时候,如果不使用农药进行控制,害虫们会吃光农作物的最后一片叶子。
所以你看,无论是推论,还是实际观察,植物被动物吃光似乎都是一件天经地义的事情。然而,从整个地球的角度来看,这件事并没有真的发生。这就是生态学上很经典的“绿色世界悖论”。
意大利植物学家斯特凡诺?库曼索在他的书里估算过 ,地球上的生物总量大约有99.7%都是植物。虽然这个估算出来的数字仍存在争议,但植物才是生物圈的主体,这是毋庸置疑的事情。很显然,从整个地球的大环境来看,植物不仅没有被动物吃光,而且还相当繁盛。
讲到这里,你一定想到了一个很熟悉的词——生态平衡。没错,当一个区域的生态失去平衡,就会出现草被羊吃光、庄稼被蝗虫吃光的情况。而且,吃光了植物的羊与蝗虫并不是最后的胜利者,它们很快就会因为食物短缺而大量死亡。
那么,生态是如何失衡,又是如何重建的呢?科学家们发现,生态与一个地区植物种类的多样性高度相关。牧场、果园、农田里的植物多样性非常低,很多时候,一片果园或者农田里只有一种主要植物。而一旦遭受虫害,如果不借助农药的力量,农作物就必然会遭受来自害虫的毁灭性打击。
幸运的是,只要一个植物的种群足够大,它们就很难被彻底灭绝。之所以总会有一些植物会从劫难中幸存,并不是因为动物们有意高抬贵手,放它们一条生路,更大的可能是剩下的这些植株对于动物来说很不好吃,甚至是有毒的。
植物都是传宗接代的高手。“春种一粒粟,秋收万颗子。”这首耳熟能详的诗歌其实并没有过分夸张。有人专门把饱满的谷穗摘下来,一粒一粒数出谷子的数量,结果发现竟然有8597粒。如果使用称重法来统计谷穗中谷子的平均数量,也能得出每个谷穗有超过5000粒种子的结论。这与诗中“万颗子”的说法相去不远。兰花的种子比谷子更小,简直可以说是轻如烟尘。不同种类的兰花,蒴果中包含的种子数量从几千粒到几十万粒不等。
数量巨大的种子为植物提高了生存的机会,同时也创造出更多的基因突变。那些外表看起来一模一样的植物,在基因层面上其实有很多细微的差异。
比如说,有一种基因能够调控棉花叶片上绒毛的数量。这种变化看起来微不足道,但对于危害棉花的棉铃虫来说,较少绒毛的叶片会干扰它们的产卵行为。这就导致在棉铃虫高发的季节,绒毛较少的棉花植株可以逃过一劫。
棉花叶片表面的绒毛数量不同造成的视觉差异极小,虽然很难注意到,但仔细观察还是能分辨出来。可另外一种野生马铃薯就不同了。一个极小的基因差异,就可以让蚜虫爬过野生马铃薯的时候导致叶片表面腺毛折断,腺毛里的有毒物质被释放出来,将入侵的蚜虫杀掉。只有遭遇虫害时,两种野生马铃薯才能被区分开,而在平时,它们看起来是完全相同的。
我给你讲这些故事,是想提醒你注意一件事情:并非不同品种的植物才具有差异。演化无时无刻不在发生,同一种植物的不同植株之间,总是具有这样那样的细微差异,就是这些细微的差异,成为危难时刻拯救植物种群的重要力量。
不仅同一种植物的不同植株之间存在差异,就算是在同一株植物上,也随时随地上演着演化的大戏。估计每个人都有过这种经历:在几斤甜橘中,突然吃到一个特别酸的橘子,或者在一堆青椒里,突然冒出一个能辣到让人涕泗滂沱的“另类”。很有可能,那些甜橘与那个特别酸的橘子来自同一棵树,那个超辣的辣椒与那些清甜的青椒出自同一株苗。
这种现象一点都不夸张,相反,这在植物界是经常发生的现象。一个新芽刚刚萌发,如果在细胞分化时受到某种干扰(也许是紫外线,也许是一些化学刺激),基因就会发生突变。这种情况下,这根新长出来的枝条就拥有了与母本植物不同的基因。大多数时候,这根新的枝条与母本的基因差别不大,只有它们结出味道不同的果子时,才会被人们注意到。
千万别小看这些变化。如果某种植物遭遇了毁灭性的灾难,绝大多数枝条都颗粒无收,而可能会有一根不起眼的枝条依然硕果累累,为这种遭遇了灭顶之灾的植物保存了生命的火种。
DNA是所有生命共同的密码,而基因突变又是DNA分子的内禀属性。无论是动物还是植物,只要生命不止,基因突变就会不停地发生。但是在植物的世界里,基因突变带来的影响远比动物界大得多。
对于动物来说,整个身体分成若干个复杂的系统,各个系统之间相互影响、相互支持。任何一个系统出现问题,都可能对生命造成严重后果。但是植物不一样,它们的生命结构更加简单,细胞也具有全能性,可以互相替代,这就让发生突变的植物大多数都能顺利存活下来。
想象一下就能理解,如果动物的血糖含量提高十倍,那它绝对无法生存。但是对于植物来说,这根本算不上什么问题,人工培育的甘蔗和甜菜,它们体内的含糖量提高了何止十倍,但依然生存得很好。
好了,上面讲了那么多前置知识,现在我们可以回到“为什么动物没有把植物吃完?”这个有趣的问题上来了。答案就是:“动”高一尺,“植”高一丈。植物在生长和繁殖的过程中,不断地产生着各种各样的基因突变。而丰富的基因多样性,让植物具备了多种多样的应对动物的能力。
紫色甘蓝会改变叶片的颜色来避免蚜虫通过光谱找到它们;苦楝树会散发气味来抑制稻瘿蚊在树上产卵;马铃薯分泌的茄碱对能让很多种害虫在啃食叶片后产生不良反应,最终停止咬食叶片;野生的胡萝卜把营养物质转移到了膨大的根中,所以就算是哺乳动物吃光了它们暴露在地面上的叶子,它们也还能发出新芽。
植物不会动,但它们会积极地利用基因突变改变自己,在适应环境变化的同时,也不断地避免被动物们吃光。
当然,动物也不会在植物发生改变后坐等着饿死。那些与时俱进,适应了植物变化的动物们会存活下来,并且在植物的引导下变得多种多样。从某种意义上来说,避免被动物吃光成了推动植物演化的最重要的动力。而想方设法吃掉植物,则是推动动物演化的最重要的力量之一。正是这个持续了数亿年的“不想被吃光”和“我要吃掉你”之间的生存竞争,创造了这个丰富多彩的世界。
但是人类显然是生物圈中的一个例外。虽然我们也是动物,但是论起对地球的影响力,任何其他生物都无法与我们匹敌。通过加工和烹饪,人类可以放心地食用那些原本有毒的植物;通过选育和杂交,我们创造出大量更好吃的植物。在最近的几千年里,人类早已成为利用植物资源的专家。现在,我们仍然在努力深挖植物资源的潜力,让它们更好地为人类服务。
人类是唯一一种有能力“吃光”所有植物,打破“绿色世界悖论”的动物。但好消息是,我们知道自己对植物的依赖程度远超过其他动物,所以,我们主观上并不想把植物“吃光”。
在本书中,我们会去讲述动物与植物间的爱恨情仇,并且更聚焦人类与植物的相爱相杀。正因为与植物有着共同的祖先、遵守着共同的规则,我们才更需要跳出人类自身的逻辑,回到这个地球今时今日最基本的逻辑——用共生和竞争的角度,去看看我们熟悉的世界、我们熟悉的各种植物。
好了,现在就请各位读者做好准备,一大波疯狂的植物,就要来袭了!
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