七君
南瓜和西葫蘆
人類活動(dòng)給許多生物的生存造成了威脅,可是也有一些生物是依賴人類才能“超長(zhǎng)待機(jī)”、逃避滅絕的命運(yùn),在地球上存活下來(lái)。
你可能不知道,南瓜和西葫蘆屬于早就應(yīng)該滅絕的物種。南瓜和西葫蘆都是葫蘆科南瓜屬的植物,現(xiàn)在南瓜屬幾乎沒(méi)有野生品種了,只剩人類培育的那些品種。
為什么呢?因?yàn)槟瞎蠈僦参锓N子的傳播者早就滅絕了。
原來(lái),南瓜屬的植物富含葫蘆素,苦味的葫蘆素是植物用來(lái)防止動(dòng)物啃噬的“生化武器”,人類只要吃幾口富含葫蘆素的野瓜就會(huì)中毒。
和人類類似,中小型哺乳動(dòng)物都不太喜歡有苦味的野瓜。比如,在美洲野外可以找到的南瓜屬臭瓜,成熟后的味道很苦,貓和狗都不吃。牛吃了以后,它們的奶水會(huì)變苦,如果不是餓極了,它們也不會(huì)吃,因?yàn)榕R幌伦映蕴喑艄暇蜁?huì)中毒。
但是大型哺乳動(dòng)物,比如已經(jīng)滅絕的美洲乳齒象和地懶卻不怕。一方面,這些動(dòng)物因?yàn)轶w型的關(guān)系不容易中毒;另一方面,它們品嘗苦味的受體TAS2R基因比小動(dòng)物的少得多,所以對(duì)苦味不太敏感。從美洲乳齒象和地懶的糞便化石可以看出,它們常吃葫蘆科植物的果實(shí)。
這一點(diǎn)現(xiàn)在也成立,非洲象就會(huì)吃葫蘆科的苦味瓜。尼泊爾的獨(dú)角犀牛也喜歡吃滑桃樹(shù)的苦味果子,每天能吃數(shù)百個(gè)。
因?yàn)椴蝗眰鞑フ撸?萬(wàn)年前,南瓜屬植物的口味雖然比較苦澀,但是能在美洲欣欣向榮地生長(zhǎng)。
美洲乳齒象(左)和非洲象(右)的對(duì)比
美洲柿
可是,在全新世早期(約1.1萬(wàn)年前),美洲的大型哺乳動(dòng)物滅絕了。大型哺乳動(dòng)物滅絕后,南瓜的處境就很艱難,因?yàn)樾?dòng)物不喜歡它們的苦澀,因此不會(huì)幫它們傳播種子。如果不是人類及時(shí)培育出能吃的南瓜,它們恐怕早已滅絕。
可以說(shuō),南瓜和葫蘆是靠“吃瓜群眾”才得以幸存的。
實(shí)際上,和南瓜屬的蔬果類似,許多美洲植物早就應(yīng)該滅絕了。
比如,牛油果的大核就是為地懶準(zhǔn)備的,小動(dòng)物無(wú)法吞下整個(gè)核,也就做不到幫牛油果傳播種子。和牛油果類似,番木瓜的傳播者也滅絕了,它們的種子有毒且顆粒大,小型動(dòng)物無(wú)法把它們搬運(yùn)到其他地方。
生長(zhǎng)巧克力原料的可可樹(shù)也和南瓜類似,它們種子的傳播者已經(jīng)不在世上了。在距今2.2萬(wàn)年至1.3萬(wàn)年的上一個(gè)冰河世紀(jì),可可樹(shù)的分布范圍急劇縮小。而現(xiàn)在它們的種子主要靠人類傳播和栽植,在野外它們并沒(méi)有得力的傳播者。
美國(guó)柿的傳播者也滅絕了。這種柿子的種子是有毒的,不能咬碎了吃,所以小型動(dòng)物不可能為它們傳播種子。
最早發(fā)現(xiàn)如今的許多瓜果“穿越時(shí)空”的是賓夕法尼亞大學(xué)的生態(tài)學(xué)家丹·詹岑和亞利桑那大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家保羅·馬丁。1982年,他們?cè)凇犊茖W(xué)》上發(fā)表了一篇文章,指出中美洲許多蔬果的真正傳播者早已滅絕。
后來(lái),這種生物本該滅絕卻還存在的現(xiàn)象就被叫作演化時(shí)代錯(cuò)位。
上面介紹的這些“超長(zhǎng)待機(jī)”的植物來(lái)自美洲,咱們平時(shí)見(jiàn)不到它們的果樹(shù)本體。但是,在中國(guó),我們平時(shí)在馬路上也可以看到一個(gè)穿越而來(lái)的樹(shù)種,那就是銀杏。
銀杏在侏羅紀(jì)時(shí)代就存在了,因此常被稱為活化石。“活化石”這個(gè)昵稱讓許多人產(chǎn)生了誤解:銀杏的適應(yīng)力很強(qiáng)?,F(xiàn)實(shí)并非如此,銀杏果實(shí)的傳播者早就滅絕了。如果不是人類,銀杏也早該消失了。
銀杏的果子很臭,并不招大多數(shù)動(dòng)物喜歡。因?yàn)殂y杏果子的獨(dú)特臭味,一些肉食動(dòng)物也會(huì)吃它們??墒?,肉食動(dòng)物往往通過(guò)排泄糞便來(lái)畫(huà)領(lǐng)地,所以它們的傳播效率也是有限的。
西安古觀音禪寺內(nèi)的一棵1400多年樹(shù)齡的古銀杏樹(shù)
已滅絕的多瘤齒獸
普氏野馬
現(xiàn)在大家并不清楚銀杏過(guò)去的“戰(zhàn)略合作伙伴”是誰(shuí)。中生代嚙齒動(dòng)物多瘤齒獸可能是銀杏種子的傳播者,它們和松鼠一樣有存糧過(guò)冬的習(xí)慣,可是它們?cè)缫褱缃^。
因?yàn)殂y杏種子的主要傳播者已經(jīng)滅絕,而后來(lái)出現(xiàn)的傳播者效率不高,因此大概在200萬(wàn)年前,銀杏的分布范圍縮小到浙江天目山等我國(guó)境內(nèi)的少數(shù)幾個(gè)避難所。
如果不是我國(guó)古代某些僧人的培育,銀杏可能早就“團(tuán)滅”了。因?yàn)檫@些僧人給我們留圖又留種,所以我們現(xiàn)在還可以在城市中見(jiàn)到它們。在1730年至1750年,銀杏被引入歐洲。2019年,浙江大學(xué)發(fā)表在《自然通訊》上的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在世界上幾乎所有銀杏都是天目山銀杏的后代。
如果沒(méi)有人類,一些動(dòng)物很快就會(huì)滅絕,比如馬。
馬雖然是常見(jiàn)的家畜,但你可能不知道,這世界上可能已經(jīng)沒(méi)有野馬了,野馬在幾百年到幾千年前就滅絕了。2018年,發(fā)表在《科學(xué)》上的一項(xiàng)研究指出,曾被認(rèn)為是最后的野馬的普氏野馬,實(shí)際上是5000年前在中亞被馴化的馬放養(yǎng)到野外形成的群落。
現(xiàn)在普氏野馬也混得不好,在野外它們的數(shù)量十分稀少,全靠人類的保育計(jì)劃才勉強(qiáng)沒(méi)有滅絕。
野馬在滅絕線上的掙扎和它們這個(gè)目的屬性有很大關(guān)系。
實(shí)際上,奇蹄目的動(dòng)物(如馬、犀牛)普遍不如偶蹄目的動(dòng)物(如牛、羊)成功。偶蹄目動(dòng)物的適應(yīng)性更強(qiáng),可以在更極端的環(huán)境里生存,但是奇蹄目動(dòng)物就不行。許多奇蹄目的動(dòng)物在始新世晚期(約3660萬(wàn)年前)就滅絕了。
偶蹄目動(dòng)物的反芻消化系統(tǒng)比奇蹄目動(dòng)物的后腸發(fā)酵式的消化系統(tǒng)更為高效,這可能是偶蹄目動(dòng)物目前分布更廣的一個(gè)原因。
當(dāng)然,也有人認(rèn)為,偶蹄目具有的頸動(dòng)脈網(wǎng)對(duì)大腦有重要的保護(hù)作用。頸動(dòng)脈網(wǎng)可以讓大腦溫度不會(huì)隨體溫劇烈波動(dòng),這讓它們可以適應(yīng)多變的天氣,這種優(yōu)勢(shì)也是奇蹄目動(dòng)物所不具有的。
總之,若不是人類的存在,我們熟知的許多物種會(huì)很快消失。
(格 致摘自微信公眾號(hào)“把科學(xué)帶回家”)