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第十二章

作者:美-沙曼·阿普特·萝赛/译者:钟友 当前章节:7700 字 更新时间:2026-6-23 08:56

花与恐龙

这些花和所有现存在世上的花,都是有能力跨越KT界线的花的后代。它们的源头,则能追溯到几千万年前第一棵绿色植物,那个只有针头大小、一层细胞厚的,傍淡水而生的植物。

是十亿年前的事了。

你身处水中。水从身旁流过,一切轻松而惬意。你吐出了雄性生殖细胞,它们随流水漂走。你吐出了雌性生殖细胞,它们也随流水漂走。你离开了海洋,来到一个淡水湖泊。此处也挺不错的。你很快乐,就像只蚌(不过这时还没演化出来)一样快乐。

你并未狂妄到自以为是绿色植物中的夏娃。和针头一样大小的你,厚度相当于一层细胞。有件事挺让人伤脑筋:由于湖岸不断变化,湖水已经退去,害你干掉了。

不过你仍学着适应,保护自己不受阳光伤害,并在涨水时释出精子,水退时按兵不动。你已不是昨日的你。有了新面貌的你,觉得自己不再只是绿藻。

你挺喜欢藓类这个字眼。

现在到了五亿年前。

你没有叶子、没有茎,也没有根,很难传输矿物质和水分。于是,你决心要成为蕨类。有朝一日你会当上家庭盆栽,人类会是你的奴隶,每天为你灌溉,而你会住在一栋可以观海的大宅里。

你现在有些自大了。“包装”这个主意令你心动。你想要保护自己的胚(你称之为种子);你想把自己的精子装在容器里(你称之为花粉)。

现在是两亿年前了。

你已发现了空气动力学这回事,知道风会把你的精子带到另一株植物去。现在你是棵松树了,是镇上主要势力的一分子。你的同伴遍布整个大地,到处皆是起起伏伏的茂密森林。你是陆地上最成功的植物。你想在夹克上面加上你们这一伙的标签:裸子植物(如果有做得那么大的夹克的话)。

你是裸子植物,没有花和果实。目前的成就令你心满意足。你仰仗着自己的桂冠(这时月桂树还没演化出来呢),心中感到无比骄傲。

你想要别人也知道你的感觉。环顾森林,你瞥见了恐龙。

两亿年前,侏罗纪刚开始,爬虫类动物和裸子植物分居陆地上动、植物界的霸主地位。爬虫类指的是恐龙,它们已经存在了很久。接下来的六千万年,它们的体形会越来越大,最后有些长到二十多米长,重达六十多吨。它们成群活动,用柱子似的腿行走,土地为之震动。骄阳下,它们吃着针叶树、苏铁、银杏和种子蕨的顶部树叶,用耙子般的牙齿,扯下多叶的枝干,然后让食物在胃里慢慢消化。当时,多数的大陆仍挤在一起,形成一个巨大陆块。少数的蜂和其他昆虫在空气中轻轻飞过,少数外貌像鼠类的哺乳类动物则在泥里匆匆钻过。

一位名叫洛伦·艾斯利的作家曾形容过这样的景象:“在陆地上,松树和云杉的森林形成一片单调的绿,连带它们原始的球花[11],延伸到每个角落。没有禾草类植物掩蔽掉到地上的赤裸种子,雄伟的红杉直指天际。那时的世界确有引人入胜之处,然而那是个巨人的世界,其步调悠缓,正如那些在巨大树干间昂首阔步的爬虫类动物。”

在这单调的绿色世界中,真正的花开始演化出来了。演化来源也许是种子蕨(某类已绝种的植物),或是类似灌木的亚苏铁(也已经绝种),也可能和麻黄是同一个祖先。

同时,巨大的陆块也在分裂。印度向北漂,北美向西漂。到了一亿四千万年前侏罗纪的尾声时,某些植物的胚珠可能已发展出多肉的心皮,能包裹并保护原本裸露的种子。这些植物的种子散播出去时,正好搭上了大陆漂移的便车。

海洋的另一端,北美这块陆地正发生剧烈的火山活动,导致山脊上升,并让非洲和南美洲分开,欧洲的浅海干涸。

时间太长,发生的事太多。

这就是我们喜欢化石的原因。它是某个植物或动物在特定时刻的生命。我可以在化石中看到自己:埋藏在淤泥中,每个细胞的水分都被榨干,体形因而缩小,变得干硬,正等待着科学家来发掘。命运仅此一种,再明白不过。

最早的花朵化石之一是在澳大利亚的库恩瓦拉被发现的,该化石距今已有一亿两千万年的历史。科学家原本以为它是一片没有锯齿的蕨叶,后来才有人注意到那一簇簇句号般大小的花。这些小花全是雌性的,没有萼片、花瓣或雄蕊,唯一的心皮没有花柱,靠缩小的叶片来保护。整个花朵高约四厘米,外貌像一棵小型黑胡椒树。理论上,它的雄性植株应该也埋藏在某地的岩石里。库恩瓦拉之花很可能是靠风传粉,不过,或许也有些小昆虫参与了任务。

当时是白垩纪前期,甲虫已经在为叶似棕榈的苏铁传粉了。其他的裸子植物可能也利用昆虫来传粉。可以确定的是,早在恐龙的时代,苍蝇和蜂类就已经存在。

这时,恐龙的体形莫名其妙开始缩小。小型动物的热量流失快,需要更高的新陈代谢率。于是,草食性恐龙开始学着更有效率地咀嚼。随着鼻孔变大,呼吸也变得更有效率了。拜呼吸道跟口腔分离之赐,恐龙现在不但可以边呼吸边咀嚼,还可以更迅速地实现消化,把食物转换成能量。同时,它们的脑容量和身体体积的比例拉近了,行为变得更有弹性。

到了白垩纪末期,恐龙已经分出了各种支系,从大到小、各式各样,种类之多空前绝后。

花也在分出各种支系。亚洲和北美洲保留下了一亿一千万年前的化石。有些花兼有雌、雄性器官;有些不止一片,而是有八片心皮;有的心皮则已合拢。

九千万年前新泽西的一场大火,把封在粪堆里、数以百计的花的细胞壁都给烤硬了,粪便化成了石头。这些小花是立体的,其中有些和木兰一样,各部位呈螺旋分布。还有些破碎的象鼻虫化石。从这些化石可以看出,当时有些花是靠着甲虫用它们典型的“吃喝拉撒”的方式来传粉的:甲虫在植物身边闲逛,吃东西,交配,排泄,最后拾起花粉背在身上,做法和今天的甲虫一样。有些花会把花粉弄成一块,跟今天的花碰到了可靠传粉者时的做法如出一辙;有些花跟今天的杜鹃花科植物、绣球花、康乃馨、猪笼草和橡树有亲缘关系;有些花会拿树脂当作报酬。

而这是一捧来自白垩纪晚期的花束。

到了白垩纪晚期,开花植物已处处可见。在漂移的大陆上,它们已经以丛生的草本植物和灌木的形式,攻下了未被占领或处于混战的地区。花渐渐发展出左右对称的结构,花瓣合起,形成方便小动物爬进爬出的形状。昆虫也随之应变。它们发现了分泌花蜜的腺体,于是在一杯杯蜜汁间穿梭。一只蛾懒洋洋地从恐龙的鼻孔间穿过,停在一朵香甜诱人的花上。

奇妙的是,恐龙竟可能是促成这一切的帮手。

侏罗纪时期,占据主导地位的草食性动物体形巨大,以裸子植物的顶部为食。通常这些植物都耐得住它们的大嚼特嚼,因为嫩芽和树苗都是在下方生长。

但到了后来的白垩纪,草食动物变小、变矮了,还长出了壮硕的头颅和平坦、能轻易磨碎食物的牙齿,专为嚼烂植物纤维设计。下方的树叶恐怕还没来得及成熟、长出种子,就已经被吃掉了。这时,恐龙跟裸子植物的互动关系,就完全是另一回事了。

同时,裸子植物的数目在白垩纪开始减少。长得快的草本植物和灌木、小小的被子植物以及所有无畏的殖民开拓者,突然捡到了便宜。一座座裸子植物的宏伟森林消失了,更多可繁衍的栖息地出现;花朵有了生长演化的新空间。

艾斯利在其一九七二年写的著名文章《花如何改变世界》中说道,开花植物为小型哺乳类动物提供新的高能食品:花蜜、花粉、种子、果实。这些食物经过浓缩,能够提供哺乳类动物扩张和繁衍所需的能量。禾草类植物长出花后,平原上就会遍布吃草的动物。所有的哺乳类都到齐了,很快就会蹿出一只多毛的掠食者。百万年后,在平原和树林的交界处,会有一只好奇心特别旺盛的哺乳类动物直立着,瞪着前方,手中抓根棍子。

艾斯利以值得传颂的句子为文章做了个总结:“小小一片花瓣却改变了地球的面貌,使我们得以称霸。”

当我们看到一棵颜色暗黄的芥菜,或是路边残败、布满灰尘的罂粟时,将会想起这句话。花可能曾是为你我开路的功臣。

恐龙可能也曾为花开路。

我们一生至少会有一次,想象自己身处恐龙的国度之中,尤其喜欢想象自己躲在六千五百万年前的树丛间,而霸王龙就在近处咆哮。

它……来……了……,越……来……越……近……

霸王龙是有自己专属名字的恐龙。它走路的样子像个疯女人,步伐踉跄,不时回望,一副有所企图的样子。它身长十三点五米,身高达六米,体重将近四吨。我们通常会想到它的下颌和牙齿。电视强化了人类的远古记忆,我们能够想起被活生生吞掉的滋味。

如果我们把目光从霸王龙牙齿上移开,环顾四周,就会发现眼前的景象很熟悉。有像落羽杉、红杉、西洋杉之类的针叶树,还有西克莫无花果、月桂树、美国鹅掌楸、木兰。我们还看不到禾草类植物,也看不到向日葵之类的花。不过我们确实看到了很多开花植物—裸子植物的时代几乎已成历史。

霸王龙跨着大步离开,走进了美国鹅掌楸的树丛间,嘴里还在“咒骂”着。它还不知道全世界有超过三分之一的动植物、三分之二陆地上的动植物种类,即将面临灭绝的命运。它也不明白自己正活在古生物学者所谓的“KT界线”[12],即白垩纪尾和第三纪初之间的短暂时期。它不晓得当古生物学者谈论“能度过这个时期并存活下来的生物”时,没有提到它的名字。

没有人能准确说出到底发生了什么事。

多年来,火山持续且猛烈地喷发。火山喷发可能会释放出某种有毒的物质,导致全球气温下降。同时,浅海正由大陆退去。恐龙族群可能染上了某种疾病,导致基因库萎缩。甚至,会偷蛋吃的小型哺乳类动物也会让它们不堪其扰。

可以肯定的是,一颗在白垩纪末期撞上地球的小行星,对它们来说是很大的打击。位于尤卡坦半岛的撞击坑,宽度将近二百千米。撞击的碎片散落整个北美,彗星富含的铱元素,则散播到全世界每个角落。大片大片的区域被火烧成灰烬,有几个月的时间,无所不在的尘灰遮蔽了太阳,空气中的化学物质让全球都下起了酸雨。

这种情形下,恐龙很快就灭亡了,而以死掉或腐烂植物为食的小型爬虫类和哺乳类动物则度过KT界线活了下来,某些种子也活了下来。

美国北达科他州某处,有百分之八十的植物消失了。这个数目是根据KT界线上方和下方挖掘出的植物化石数量推算出来的。这一时期化石的特征就是含有小行星撞击的残留物,包括铱元素和震碎的矿物微粒。在那之后,蕨类孢子的数量变多,它可能就属于在撞击后仍能继续生长的植物,而蕨类植物形成的草原或许曾短暂主宰整个大地。

在俄国的远东地区,则只有一种被子植物撑过了KT界线。

恐龙消失了,花则是惨遭浩劫。

有人说,事情发生得分秒不差。每次大灭绝后,演化速率就会加快。大家都在分出支系,每个物种都在朝不同方向发展。大灭绝通常由栖息地或气候的重大改变造成,这些变化同时也让存活物种的族群彼此隔绝。于是新的物种演化出来,世界再度变得热热闹闹。

下一个阶段是第三纪,也叫哺乳动物时代,同时是开花植物时代。存活下来的被子植物成了新典范,新的、进化中的花树立了新标杆。早期豆科植物的花有着翼瓣和一片龙骨瓣;喜林芋类的植物为了捕捉昆虫,设立了佛焰苞和花室。花把管子和短枝都加长,好容纳新种类的昆虫、鸟与蝙蝠。然后突然间,蝴蝶出现了!

艾斯利写道:“尽管动作慢、智商低的恐龙令人印象深刻,但它们存在的年代是否曾发展出像今天这般,或攻占地球各个角落,或穿梭于树林间的植物,是否曾呈现丰富多元的生命形态,却是值得存疑的。”

科学家一直在寻找现存最古老的花。他们比较了数百种植物叶绿体的突变基因,当计算机程序为这些基因排定大致的年代先后时,无油樟这种奇异的灌木出现在排序的底端。

无油樟是个活化石,它跟全世界第一个开花植物有着极接近的亲缘关系。它有乳白色的小花和红色的果实,只生长于南太平洋上的一座小岛。有些植物学家认为无油樟的形象接近花的原型,即第一朵具有完整部位的花。

排在距今年代最久远第二位的,可能是睡莲。然后是大茴香,接下来是木兰。

这些花和所有现存在世上的花,都是有能力跨越KT界线的花的后代。它们的源头,则能追溯到几千万年前第一棵绿色植物,那个只有针头大小、一层细胞厚度的,傍淡水而生的植物。

你是株被子植物,在大撞击后大难不死。你不愿重提往事。当你发现生命还有更多可能性时,你变成了兰花,这样的转变连你自己都感到意外。你会滴下香露,装成一只胡蜂,设计通行的秘道。你懂得取悦蜂类。

有时,你也会依稀记起恐龙。

1. 像是绿色植物起源于淡水而非盐水等演化的最新观念,我是从参加该研讨会的几个主要场次得知的。相关资料也可以参见Kathryn Brown, “Deep Green Rewrites Evolutionary History of Plants,” Science Magazine 285 (September 1999), listed on the Deep Green Web page。

2. Loren Eiseley's essay “How Flowers Changed the World” was republished as a book by the same title, with photographs (San Francisco: Sierra Club Books,1996)。?

3. Bernhardt, The Rose's Kiss; and Moore et al., Botany将花的演化故事娓娓道来。

4. Else Marie Friis, William G. Chaloner, and Peter R. Crane, eds., The Origins of Angiosperms and Their Biological Consequences (New York: Cambridge University Press, 1987)是重要参考书,特别是以下几章Else Marie Friis, William G. Chaloner, and Peter R. Crane, “Introduction to Angiosperms” ; Peter R. Crane, “Vegetational Consequences” ; Else Marie Friis and William Crepet, “Time and Appearance of Floral Features”; William Crepet and Else Marie Friis, “The Evolution of Insect Pollination”; M. J. Cow et al., “Dinosaurs and Land Plants.”

5. 也可参阅Conrad C. Labandeira, “How Old Is the Flower and the Fly?” Science 280 (April 3, 1998); Ge Sun et al., “In Search of the First Flower,” Science 282(November 27, 1998); Peter R. Crane, Else Marie Friis, and Raj Pedersen, “The Origin and Early Diversification of Angiosperms,” Nature, March 2, 1995; Ollie Pellmyr, “Evolution of Insect Pollination and Angiosperm Diversification,” Trends in Evolution and Ecology 7 (February 1992); and David Winship Taylor and Leo Hickey, “An Aptian Plant with Attached Leaves and Flowers,” Science 247 (February 9, 1990)。

6. 新泽西发现的花的化石,记载于William Crepet, “Early Bloomers,” Natural History 108 (May 1999); and Carol Yoon, “In Tiny Fossils, Botanists See a Flowery World,” New York Times, December 21, 1999。

7. 恐龙时期的植物景观是我在研讨会上学到的。相关场次包括Peter R. Crane, “Plants and Flowers from the Age of Dinosaurs: New Discoveries and Ancient Flowers” (talk given at the congress)。

8. 很多书籍文章都谈到恐龙灭绝的原因以及相关争议。可参考Carl Zimmer, “When North America Burned,” Discover, February 1997; Frank DeCourten, The Dinosaurs of Utah (Salt Lake City: University of Utah Press, 1998); and Tim Haines, Walking with Dinosaurs (BBC Worldwide, 1999)。

9. Kirk Johnson, “Leaf Fossil Evidence for Extensive Floral Extinction at the Cretaceous-Tertiary Boundary, North Dakota, USA,” Cretaceous Research (1992) 13, 91-117专门讨论了KT界线和当时的植物绝种情形。

10. 想了解大灭绝和生态地位的缺落(empty niches),可以参考Eldredge, Fossils,书中对生态失衡有详尽的介绍。

11. 无油樟的故事是有人在同年研讨会上报告的。Susan Milius, “Botanists Uproot Their Old Tree of Life,” Science News 156 (August 7,1999)谈论的也是这一主题。

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