引言　強大的能量

想想橡子蘊含了多大的能量！

在泥土中埋入一顆橡子，它就會長成一棵巨大的橡樹！

如果你埋的是一頭羊，它只會慢慢腐爛。

——蕭伯納（George Bernard Shaw），

《蕭伯納的素食食譜》（The Vegetarian Diet According to Shaw，1918）

我放下手里的錘子，凝視著這粒種子，沒有一絲劃痕。它的黑色表皮看上去就和我當時在雨林地面上撿到它時一樣地光滑和完整。在雨林中水滴聲和蟲鳴的環(huán)繞之下，這粒種子靜靜地躺在泥土和覆蓋層中，看起來即將生根發(fā)芽，不久就會枝繁葉茂。而現(xiàn)在，在辦公室的熒光燈下，這個家伙看上去一副堅不可摧的樣子。

我拿起這粒種子，它在我的手掌中顯得小巧精致——比核桃稍大一些，但更平整，顏色暗黑，它的外殼如同回火鋼一般又重又硬。邊緣有一條縱向生長的粗縫，但再怎么用螺絲刀戳和撬，都無法讓它裂開。拿長柄的管道扳手用力擠壓也不行，現(xiàn)在，用錘子砸它似乎也不起作用。顯然，我需要更有分量的工具。

我的大學(xué)辦公室所處的位置，原先是林業(yè)學(xué)系植物標本館的一個角落，在這個已經(jīng)被很多人遺忘的地方，靠墻排列著許多布滿灰塵的金屬柜子，柜子里陳列著干燥的植物標本。一群退休的教職員每周都會在這里舉行一次聚會，一邊品嘗咖啡和面包圈，一邊回憶以前的研究旅行、最喜歡的樹木以及幾十年前系里教職員之間如何鉤心斗角。我的辦公桌也有年頭了，那時人們使用焊接鋼、鍍鉻金屬和兩倍重的福米卡家具塑料貼面（Formica）制造辦公室家具。這張桌子的大小足以放得下一大堆油印機和電傳打字機，而它的結(jié)實程度足以抵御核武器攻擊的沖擊波。

我把種子放在這張辦公桌龐大而笨重的一個桌腳旁，抬起桌子，然后放開手任憑它砸下去。伴著轟隆一聲巨響，它砸落到地面上，把種子從一側(cè)彈了出去，種子擊中了墻面又被彈到了柜子底下，一轉(zhuǎn)眼不見了蹤影。當我把它撿回來的時候，它黑色的表皮看上去絲毫未受損傷。于是，我一次又一次地努力嘗試——轟隆！——轟隆！——隨著每一次嘗試的失敗，我的挫敗感急劇上升。最后，我蹲下身子，把種子壓在桌腿和墻壁中間，開始用錘子瘋狂地對著它亂砸。

不過，當時有一位林業(yè)學(xué)教授比我還要憤怒，他突然沖進我的房間，滿面通紅地大喊：“這里到底發(fā)生什么事了？我正在隔壁給學(xué)生上課呢！”

很顯然，我需要找到一種更安靜的方法打開種子。何況我要打開的可不止一粒種子。在壁櫥里還有兩個籃子裝著幾百粒種子，更不用說那2000多片樹葉和樹皮碎片了，每一粒、每一片都是我在哥斯達黎加（Costa Rica）和尼加拉瓜（Nicaragua）的森林里經(jīng)過數(shù)月的野外調(diào)查煞費苦心收集而來的。我的博士論文的主要內(nèi)容就是將這些標本轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)。可照目前的情況來看，這幾乎難以實現(xiàn)。

最終，我發(fā)現(xiàn)用木槌和石頭鑿子使勁敲一下就能鑿開這些種子了，但使盡渾身解數(shù)打開第一粒種子的經(jīng)歷，讓我學(xué)到了有關(guān)進化的重要一課。我問自己：種子的外殼為何超乎想象地難以裂開？種子的全部意義不就是讓自己散落在野外，讓幼苗萌發(fā)出來嗎？無疑，種子之所以進化出厚重的外殼，并不只是為了讓一個倒霉的研究生有挫敗感。這些問題的答案是最基本的，就像一只孵蛋的母雞要保護它的一窩蛋，或者一頭母獅子要保護它的幼崽一樣。對于我正在研究的這棵樹而言，下一代意味著一切，進化的需求值得它投入所有的能量和適應(yīng)性的創(chuàng)造能力。而在植物的歷史中，種子的發(fā)明是確保植物保護、傳播和延續(xù)它們后代的最重要的事件。

在商業(yè)界，人們評價一個產(chǎn)品成功與否的主要標準是其品牌的辨識度和使用的廣泛性。我在烏干達的時候，住在一座泥土堆砌的小屋里，距離一條鋪設(shè)的馬路有4個小時的路程，這座小屋位于一片叫作“無法穿越的叢林”（Impenetrable Forest）的邊緣。即使如此，出門走不到5分鐘的路，我還是能買到一瓶可口可樂。營銷主管們總是幻想著他們的商品隨處可見，而在自然界里，種子就是隨處可見的。從熱帶雨林、高山草甸到北極凍原（arctic tundra），種子植物在地表景觀中占據(jù)主體地位，對整個生態(tài)系統(tǒng)起到了決定性的作用。畢竟，“森林”這個名稱指的是其中的樹木，而非跳躍其中的猴子或展翅飛翔的鳥兒。每個人都會把著名的塞倫蓋蒂（Serengeti）稱為“草”原——而不是長滿草的“斑馬”原。每當我們停下來調(diào)查自然系統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)時，我們總會發(fā)現(xiàn)，種子以及結(jié)種子的植物發(fā)揮著最為關(guān)鍵的作用。

在熱帶地區(qū)的一個下午，一瓶冰鎮(zhèn)的蘇打水味道好極了，而可口可樂的類比只能用來解釋種子的進化。不過，這個類比也有另一個方面的真實性：和商業(yè)競爭一樣，自然選擇必將得到優(yōu)秀的產(chǎn)品。最佳的環(huán)境適應(yīng)能力跨越時間和空間傳播開來，并相應(yīng)推動了進一步的變革，理查德·道金斯（Richard Dawkins）將這個過程恰如其分地稱為“地球上最偉大的表演”。有些特征十分普遍，幾乎成了不言而喻的原則性特征。比如，動物的頭部有兩只眼睛、兩只耳朵、某種類型的鼻子和一張嘴。魚鰓從水中吸取溶解氧，細菌以分裂的方式進行繁殖，昆蟲的翅膀總是成對地出現(xiàn)。即使是生物學(xué)家也很容易忘記，這些基本的原則曾經(jīng)是全新的，是經(jīng)過了堅持不懈、反復(fù)試錯的進化過程之后出現(xiàn)的巧妙而新穎的特征。在植物界，我們對種子和光合作用有著最為理所當然的想法。就連兒童文學(xué)作品也是如此。在露絲·克勞斯（Ruth Krauss）的經(jīng)典作品《胡蘿卜種子》（The Carrot Seed）一書中，一個沉默的小男孩不理會別人對他說不可能，耐心地為他栽種的植物澆水、除草，終于一棵胡蘿卜長出來了，“正如小男孩早就知道的那樣長出來了”。

克勞斯的作品以其簡約的繪畫風(fēng)格改變了圖畫書的傳統(tǒng)類型，并因此而聞名。盡管如此，她的故事還是告訴了我們一些意義深遠、有關(guān)我們與自然之間關(guān)系的內(nèi)容。就連孩子們都知道，即使是最小的籽也包含了蕭伯納（George Bernard Shaw）所說的“強大能量”——長成胡蘿卜、橡樹、小麥、芥菜、紅杉，以及其他35.2萬種 利用種子進行繁殖的植物所需的活力和全部指令。我們十分信任這種能力，種子因而在人類活動中占據(jù)了獨特的地位。如果沒有栽種的行為和收獲的預(yù)期，我們所熟知的農(nóng)業(yè)將不會出現(xiàn)，我們?nèi)祟愐矊⒁廊煌Ａ粼卺鳙C者、采集者和放牧人這樣的小群體上。的確，有些專家相信，假如世界上沒有種子，“智人”可能永遠不會進化。這些微小的植物學(xué)上的奇跡為現(xiàn)代文明鋪平了道路，它們引人入勝的進化和自然發(fā)展過程一次又一次地塑造、重塑了我們?nèi)祟愖陨恚谶@一點上，它們的貢獻或許比其他任何自然物體的貢獻都要大。

我們生活在一個充滿種子的世界。從我們早餐的咖啡和面包圈、我們制作服裝的棉布，到我們臨睡前喝的一杯可可，種子全天候地伴我們左右。種子為我們提供了食物和燃料、酒類飲品和毒藥、石油、染料、纖維和香料。沒有種子，就不會有面包、米、豆、玉米或堅果。它們是真正意義上的生命的支柱，是全世界日常飲食、經(jīng)濟活動以及生活方式的基礎(chǔ)。在野外，它們也占據(jù)了主導(dǎo)地位：種子植物目前占所有植物群（flora，或稱植物區(qū)系）的90%以上。它們極為普遍，以至于我們很難想象，其他類型的植物曾經(jīng)主導(dǎo)地球1億年以上。回溯過去，我們發(fā)現(xiàn)，微不足道的種子在植物群中進化著，這些植物群以孢子為主，其中的樹枝狀石松類植物（club mosses）、木賊類植物（horsetails）以及蕨類植物（ferns）構(gòu)成了規(guī)模巨大的森林，這些森林如今已經(jīng)變成了煤炭。種子植物雖然出身卑微，但此后一直穩(wěn)步發(fā)展，逐漸取得了優(yōu)勢地位——從最初的松柏植物（conifers）、蘇鐵植物（cycads）、銀杏植物（ginkgos），以及后來品種多樣的有花植物——直到現(xiàn)在，孢子植物和藻類植物已經(jīng)退居二線了。種子所取得的這種戲劇性的勝利引出了一個問題：它們?yōu)楹稳绱顺晒Γ磕男┨卣骱土?xí)性使得種子以及結(jié)種子的植物如此徹底地改變了我們的星球？這些問題的答案架構(gòu)起本書敘述的內(nèi)容，它們不僅說明了種子在自然界中繁盛的原因，也揭示了種子對人們?nèi)绱酥匾脑颉?/p>

種子的營養(yǎng)。種子儲備了一棵植物幼苗的最初食物，也就是根、芽、葉最初生長所需的一切能量。任何一個曾經(jīng)將球芽甘藍（sprouts）放在三明治上的人都認為這個事實是理所當然的，但在植物的歷史上，它則是關(guān)鍵性的一步。將那種能量集中在一個緊湊的、方便移動的包裹中，這既拓展了進化的可能性，也幫助種子植物散布到地球各處。對于人們來說，開啟蘊含在種子中的能量，為現(xiàn)代文明鋪平了道路。迄今為止，人類飲食的基礎(chǔ)就在于借用種子食物，竊取它們?yōu)橹参镉酌鐪蕚涞臓I養(yǎng)品。

種子的結(jié)合。在種子出現(xiàn)之前，植物的有性繁殖毫無生氣。即使發(fā)生了有性繁殖，植物也是快速地、避人耳目地進行，而且通常是自體繁殖。克隆以及其他無性繁殖方式很普遍，無論是哪種繁殖行為，都很少以可預(yù)見的或徹底的方式混合基因。隨著種子的出現(xiàn)，植物突然開始在露天環(huán)境下繁殖后代，以各種創(chuàng)造性的方式將花粉傳播到卵子上。這場革新意義深遠：它結(jié)合了母株（the mother plant）的雙親基因，將這些基因包裹起來，成為方便移動的、準備發(fā)芽的后代。孢子植物（spore plants）只是偶爾地進行雜交，而種子植物總是反復(fù)地混合它們的基因。進化潛力是巨大的，而孟德爾通過仔細研究豌豆種子解開了遺傳的奧秘也并非是巧合。如果當時孟德爾沒有做著名的豌豆實驗，而是做了“孟德爾的孢子實驗”的話，也許科學(xué)界依然等待著了解遺傳學(xué)的機會。

種子的耐力。園丁們都知道，貯存種子過冬可以在來年春天種植。事實上，許多種子需要經(jīng)過一次寒潮、一場大火，甚至要經(jīng)過動物的內(nèi)臟才能萌芽。有一些品種的種子在土壤里堅持了幾十年時間，只有在光線、水分和營養(yǎng)都適合植物生長的情況下才會發(fā)芽。種子植物的休眠習(xí)性使它們與其他所有的生命形式都不同，這種習(xí)性使它們具備了極大的特殊性和多樣性。對人們來說，掌握休眠種子的貯存和控制技術(shù)，為農(nóng)業(yè)鋪平了道路，也決定了國家的命運。

種子的防御。幾乎所有的生物體都會為保護下一代而戰(zhàn)斗，但植物為它們的種子裝備了令人驚訝的、有時是致命的防御體系。從難以穿透的外殼和鋸齒狀的尖刺，到為我們提供辣椒、肉豆蔻（nutmeg）和多香果（allspice）的化合物，更不用說像砷（arsenic）和番木鱉堿（strychnine，即士的寧）這樣的毒素了，種子的防御體系發(fā)生了一些令人不可思議（用處也很驚人）的適應(yīng)性改變。對這個話題的探究，闡明了自然界里一個重要的進化力量，也表明了人們?nèi)绾谓梃b種子的防御手段達到自己的目的，從塔巴斯科辣椒醬（Tabasco sauce）的辛辣，到藥物，再到最受歡迎的種子產(chǎn)品——咖啡和巧克力。

種子的傳播。種子有無數(shù)種傳播方式，有的被暴風(fēng)巨浪拋起，有的隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)，還有的包裹在果肉中移動。種子為了便于傳播而做出的適應(yīng)性改變，使它們得以在全球范圍內(nèi)生長，推動生物多樣化發(fā)展，并使人們在歷史發(fā)展過程中獲得了極為重要和寶貴的產(chǎn)品，比如棉花、木棉、維可牢尼龍粘扣（Velcro）和蘋果派。

本書既是一次探索，也是一次邀請。正如種子一樣，本書緣起于不起眼的小東西，隨著自己的好奇心不斷增加，我越來越有興趣跟隨種子在進化論、博物學(xué)和人類文化中所鋪設(shè)的崎嶇道路上前行。在我從事研究的叢林和實驗室中，在我那個癡迷于種子的兒子的堅持下，我全身心投入，漸漸展開有關(guān)種子的故事，我得到了一路走來所遇到的園丁、植物學(xué)家、探險家、農(nóng)民、歷史學(xué)家和修道士的引導(dǎo)，更不用說神奇的植物本身以及依賴這些植物生存的動物、鳥類和昆蟲的引導(dǎo)了。不過，盡管自然界中的種子有著許多引人入勝的故事，但它們的一大特點就是隨處可見。種子是我們這個世界中必要的一部分。因此，無論你喜歡喝咖啡配巧克力曲奇餅干，還是喜歡吃混合堅果、爆米花、椒鹽脆餅干配一杯啤酒，我都要邀請你坐下來，吃著你最喜歡的、來源于種子的零食，開始我們的旅程。