植物里的进化论
植物里的进化论
“科学元典丛书”由北京大学出书社出书
■本报记者 胡珉琦
2019年北京世界园艺展览会（以下简称北京世园会）中的焦点场馆之一是植物馆。它汇聚了来自世界各地的植物供游人抚玩。个中不乏红海榄、海椰子、高山榕、弥勒树、食虫植物等奇特的物种。
北京世园会期间，北京大学出书社筹谋了助力北京世园会的系列主题勾当，近期的主题是植物与进化。为此，北京植物园科普中心主任、高级工程师王康受邀举办了一场“糊口中的进化论——植物的伶俐，达尔文的思想”分享会。
《物种发源》和它的“增补说明”
2019年是达尔文诞辰210周年，同时也是《物种发源》出书160周年。
达尔文的进化论思想在生物学成长到分子程度的本日仍然是科学家阐释的工具，古动物学、昔人类学、演化生物学、遗传学、动物行为学、社会生物学等规模险些所有重大发明，都老是会与《物种发源》中的思想举办较量和说明。100多年来，它险些在科学、社会和人文的所有规模都在施展有形或无形的影响。
《物种发源》就是科学元典之一。所谓科学元典，是指科学经典中最根基、最重要的著作，是理性精力的载体，具有永恒的代价。
北京大学出书社从2005年起推出了“科学元典丛书”，打算收录自古希腊以来、主要是自近代科学革命以来，历经了足够长时间检讨的100部科学经典。今朝已出书图书52种。《物种发源》也是收录出书最早的著作之一。
不外，《物种发源》究竟是达尔文系统叙述生物进化理论最早期的著作，从此他还写了一系列书对《物种发源》中不足充实的内容、论据作更为详实的“增补说明”。
在这些大量的作品中，阐释植物进化的部门老是容易被人忽视，因为人们经常被显示度更高的动物所吸引。较量而言，植物属于“弱势群体”。
“科学元典丛书”第三辑中就收录了达尔文的多本关于植物进化的著作，譬喻《攀附植物的举动和习性》《食虫植物》《兰科植物的受精》《植物的举动本事》等等。
这些书中记录了达尔文大量的调查和尝试，得出了许多有意思的结论，很多内容直到本日依然很是经典。厥后的百年间，达尔文在书中所提出的一些小小线索也引导出了更多的科学尝试。
王康说，在全世界范畴内，与人类相关的高档植物约莫有30多万种，中国占到3万多种，这些植物都是我们在糊口中可以看到的。他但愿，人们通过对植物进化常识的进修，从头认识和领略植物界以及人与植物的干系。
没有自然选择的压力，进化很大概间断
在达尔文的进化思想中包罗了三个重要条件：首先，自然选择主导着进化的偏向；其次，自然选择是有物质基本的，那就是生物自己的基因突变；第三，更为重要的是形成新的物种可能形成新的进化方法时，需要让物种发生断绝。
“进化听起来很是巨大，它会给人一种错觉，觉得进化是一种创新。很遗憾地汇报你，在这个世界上创新的对象真的不多，尤其对付生物界来说更是如此，进化其实就是一个修修补补的进程。”王康认为，更为重要的是，进化假如没有自然选择施加的压力，很大概间断。事实上，世界上被停下来的进化数不胜数。
自然选择毕竟对植物进化发生了什么庞大的压力？王康先容了植物界中很多奇特的例子来辅佐人们领略。
#p#分页标题#e#夏威夷群岛的死火山周围长着一种名叫银箭草的植物，整个身体像个毛绒绒的刺球，叶子像一枝枝银色的箭，在阳光下银光闪闪。它所糊口的情况昼夜温差大，降水量很是少。但它银色的毛，一方面可以在太阳暴晒时把阳光反射掉，同时在早晨有露珠时，将冷凝的水输送到根部，到了冬天，绒毛还可以起到保暖的结果。可见，为了适应情况，植物比人类更“拼”。
海椰子是一种来自塞舌尔群岛的很是非凡的植物，它在进化进程中产生了庞大的变革。它所糊口的处所由于地球板块举动的功效，与非洲大陆产生了疏散。在小岛上想要传宗接代不容易，种子假如太小容易被波浪冲走，这时候种子变大就成了进化的趋势。但这同时带来了一个问题，大种子一般只会落在植物的下方，容易被母亲遮挡阳光和水分。在这样的保留压力之下，海椰子进化出了像脐带一样的布局，叫营养锁。营养锁有时能到达1米，甚至是5米长，它会从间隔种子掉落几米远的处所从头长出来。
自然选择的压力是方方面面的，除了来自各类情况条件，也大概来自天敌。高山流石滩上有一种植物叫囊距紫堇，它有一种天敌是绢蝶。为制止成为绢蝶幼虫的“盘中餐”，囊距紫堇进化出了具有灰色叶片的个别，与情况中砾石石块的颜色很是相似，不容易分辨。厥后，科学家大量的野外调查表白，具有灰色叶片的囊距紫堇多半能逃过绢蝶幼虫的毒害存活下来。
王康说，在动物界，许多人喜欢听长颈鹿的进化故事，仅仅是因为它的脖子。事实上，有一种植物的进化与长颈鹿施加的压力有关。长颈鹿的食物中有一种是驼刺合欢，由于食用量大，这种植物的保留压力极大。为了抵抗长颈鹿无止尽的需求，这种植物长出了刺。这对长颈鹿虽然也是一种熬煎，它的反馈就是让舌头变得又长又粗拙。 另外，植物也有应激回响，叶片会排泄苦涩的单宁，于是长颈鹿凡是不会在一棵驼刺合欢下逗留太久，吃几口就会另换一棵。
植物的“伶俐”是被迫发生的
达尔文一生研究过很多植物，他最喜欢的植物是什么？
1860年夏天，达尔文发明一种叫圆叶茅膏菜的植物竟然具有捕获昆虫的神奇本领。他大为震惊，并由此对这种植物捕获动物的现象发生了极其浓重的乐趣，“对我来说，植物界里险些没有比食虫植物更引人存眷的发明”。他还曾表达过，“与世界上所有物种的发源对比，我更体贴茅膏菜的发源”。
王康也暗示，在达尔文这些植物进化的著作中，《食虫植物》分外吸引人。达尔文对大量食虫植物做了调查和尝试，具体描写了它们的形态和举动特征，尤其在植物生理学方面举办了许多探究，譬喻叶的热效应和敏感性、排泄液的消化本领、举动激动的传导途径等。
食虫植物一般包罗猪笼草类、瓶子草类、捕虫堇类、狸藻类、茅膏菜类。茅膏菜是食虫植物中的一个大类，它很是精美，叶片上长有腺毛，能排泄粘液，看上去就像挂满了露水，晶莹剔透。于是，它就操作本身甜美的外形和花蜜吸引昆虫落在它们突出的腺毛上。一旦昆虫降落，茅膏菜便操作黏液把它粘住，每一根腺毛都开始向昆虫弯曲，将它团团围住。茅膏菜可以操作消化液解析昆虫的软组织。几天后，它才会从头张开，把昆虫的残骸抛入风中。
#p#分页标题#e#捕蝇草也十分有趣。叶的顶端长有一个酷似贝壳的捕虫夹，能排泄蜜汁，当昆虫冲入，能快速将其夹住，然后消化接收。让王康赞叹的是，捕蝇草的触发机制很是精良。组成捕虫夹的两片裂片内有6根触发陷阱的刺，这些刺并非每次被触动陷阱城市封锁，因为这样会耗损许多能量。刺至少持续遇到两根，陷阱才会封锁。
达尔文认为，食虫植物的行为是一种通过忽略那些不大大概是营养的刺激、以节省能量的适应性表示。有的具有陷阱式捕猎布局，有的则是通过排泄粘液来诱捕猎物。在他看来，这也是出于自然选择的压力，植物才会逐渐适应、进化到以多种方法来获取动物性营养，维持自身的发展和繁育。
“通过这些植物的奇特行为，许多人以为植物是有伶俐的，但我并不认同。”王康强调说，植物的这些“伶俐”是被迫发生的，是在生与死之间得到的一种适应，与人类的智识并不沟通。
《中国科学报》 (2019-07-19 第6版 念书)
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