劉海明 王凌凌
從本期開始,我們將講述一系列好看、好玩的故事,而且這些故事有可能是你之前從來沒有讀到過的。
這些故事,要從一門叫作“經(jīng)濟(jì)學(xué)”的學(xué)科開始講起。
有些小朋友可能知道,經(jīng)濟(jì)學(xué)的一部分研究領(lǐng)域是研究人類參加各種跟錢有關(guān)的活動(dòng)的學(xué)問。人們?cè)诨顒?dòng)中可能掙到了錢,也可能賠了錢,而經(jīng)濟(jì)學(xué)說探究的就是這其中的道理。
親代哺育行為
50年前,科學(xué)家嘗試將經(jīng)濟(jì)學(xué)原理運(yùn)用到動(dòng)物身上,想看看能不能用經(jīng)濟(jì)學(xué)思維來分析動(dòng)物的行為。最開始,沒有人相信這種嘗試能夠成功,畢竟人類參加經(jīng)濟(jì)活動(dòng),是為了獲取經(jīng)濟(jì)利益,也就是錢,而這樣的經(jīng)濟(jì)利益可沒有辦法在動(dòng)物身上看到。動(dòng)物的各種活動(dòng),并不是為了掙錢,而且它們也不用掙錢。
后來,有人轉(zhuǎn)換了一下視角,將動(dòng)物各種活動(dòng)的最終目的,定位為它們想更好地繁育后代,或讓后代的生活更好一些。
這一嘗試性研究的結(jié)果讓人大吃一驚。人們發(fā)現(xiàn),將動(dòng)物活動(dòng)的主要目的同人類獲取經(jīng)濟(jì)利益的目的聯(lián)系起來后,動(dòng)物的各種活動(dòng)、行為,完全符合人類的經(jīng)濟(jì)學(xué)理論。
于是,相關(guān)的研究工作越來越多,越來越深入,甚至形成了一門學(xué)科:行為生態(tài)學(xué)。
行為生態(tài)學(xué)的出現(xiàn),改變了人類認(rèn)識(shí)動(dòng)物的角度。人們可以利用經(jīng)濟(jì)學(xué)思維,清晰而明確地分析之前看不懂的動(dòng)物活動(dòng)或者行為。人類發(fā)現(xiàn),就像人類有自己的家一樣,動(dòng)物也有自己的領(lǐng)地,動(dòng)物也會(huì)像人類保護(hù)自己的家或者私有財(cái)產(chǎn)一樣保護(hù)自己的領(lǐng)地。行為生態(tài)學(xué)能非常清晰地解釋不同族群的螞蟻為什么打架,動(dòng)物為什么在自己的領(lǐng)地邊界處撒尿,動(dòng)物為什么涂抹有特殊味道的香料等行為。
自然界中除了動(dòng)物,還有其他生物,比如植物。既然經(jīng)濟(jì)學(xué)思維能夠運(yùn)用到動(dòng)物研究上,那么,它能不能運(yùn)用到植物研究上呢?
科學(xué)家們也做了嘗試。目前的嘗試性研究主要集中在植物開花之后的花粉傳遞過程。
植物開花后,會(huì)產(chǎn)生花粉。有些植物不需要其他植物的花粉,僅憑自己花朵中產(chǎn)生的花粉就能夠生產(chǎn)種子,有些植物卻需要其他植物的花粉,它們只能依靠各種媒介——比如風(fēng)或傳粉昆蟲——的幫忙,才能獲得花粉。完成傳遞后,花粉會(huì)迅速形成花粉管,傳遞精子,使其與卵子結(jié)合。在絕大多數(shù)植物中,這個(gè)過程比較快,比較適合分析。因此,目前,人們的研究主要集中在傳粉媒介對(duì)花粉的傳遞、花粉的識(shí)別、花粉管的生長等領(lǐng)域;而在植物生長變化的其他領(lǐng)域,基本上沒有太多研究。
這是為什么?
其實(shí),這和“活動(dòng)”這個(gè)詞有關(guān)。
經(jīng)濟(jì)學(xué)探討的是人類的各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng),以及在這些活動(dòng)中展現(xiàn)出來的規(guī)律等。將這種方法運(yùn)用于動(dòng)物研究時(shí),探討的同樣是動(dòng)物的各種活動(dòng),如領(lǐng)地行為、捕食行為、照顧后代的行為等。
可是,植物有“活動(dòng)”嗎?
如果植物也有“活動(dòng)”,那我們就可以嘗試運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)思維研究植物的“活動(dòng)”。如果植物沒有“活動(dòng)”,那就無須探討植物經(jīng)濟(jì)學(xué)了。
植物有“活動(dòng)”或者“運(yùn)動(dòng)”嗎?
攀緣植物葡萄
攀緣植物牽?;?/p>
世界著名進(jìn)化論學(xué)者、英國生物學(xué)家查理斯·達(dá)爾文曾詳細(xì)地研究過植物的運(yùn)動(dòng),并寫了一本書,叫作《植物的運(yùn)動(dòng)本領(lǐng)》。后來,這本書單獨(dú)成卷,并被收錄在《達(dá)爾文全集》中,即第十二卷——《植物的運(yùn)動(dòng)》。達(dá)爾文發(fā)現(xiàn),攀緣植物,更確切地說,具有卷須的植物,會(huì)在卷須生長的過程中不停地做圓周運(yùn)動(dòng)。也就是說,它們的卷須會(huì)不停地畫圈圈,尋找可以固定的目標(biāo)。一旦找到能夠固定的目標(biāo),卷須就會(huì)抓緊它,然后自己變成像彈簧一樣的螺旋形,拉著本體靠近目標(biāo)。在現(xiàn)代植物栽培中,這種現(xiàn)象十分常見,攀緣植物不僅有這一特點(diǎn),纏繞植物也有。
睡蓮
結(jié)果的植物
柑橘
除了這些運(yùn)動(dòng),植物還有哪些運(yùn)動(dòng)呢?
借助延時(shí)攝影,人類發(fā)現(xiàn)植物有很多種運(yùn)動(dòng)。植物的根尖會(huì)向水與營養(yǎng)物質(zhì)豐富的地方運(yùn)動(dòng);在自然狀態(tài)下,植物的莖總是豎直向上生長,這與重力豎直向下的方向完全相反;暗室中生長的植物會(huì)整齊地歪向有微弱光源的地方。
有一些植物的運(yùn)動(dòng)方式與外界的刺激沒有關(guān)系。豆科植物羽狀復(fù)葉上的小葉會(huì)在白天打開,晚上閉合;睡蓮的花朵也在白天打開,晚上閉合;葉片上的氣孔,也在白天張開,晚上關(guān)閉。
人類將植物的運(yùn)動(dòng)分為兩類:一類是被動(dòng)運(yùn)動(dòng),另一類是主動(dòng)運(yùn)動(dòng)。樹枝被風(fēng)吹著在空中搖晃;人用手拽下樹枝,在它折斷前松開手,樹枝會(huì)自動(dòng)彈回去……這些是被動(dòng)運(yùn)動(dòng)。向日葵的大花盤追隨著太陽的方位而變換方向;一些養(yǎng)在花盆中的植物,莖的方向總是向上的,即便是將花盆倒著放置,一段時(shí)間之后,莖的方向也會(huì)扭轉(zhuǎn)向上……這些是主動(dòng)運(yùn)動(dòng)。主動(dòng)運(yùn)動(dòng),包括向性運(yùn)動(dòng)和其他因?yàn)榇碳ざ傻倪\(yùn)動(dòng)。
有些研究人員認(rèn)為,只有在感受到其他外界刺激之后產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng),才是植物最真實(shí)的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)。植物受到外界刺激后產(chǎn)生的真實(shí)運(yùn)動(dòng),也被認(rèn)為是植物有自己的“想法”,并將“想法”付諸實(shí)施的過程。我們接下來要探討的就是這一類運(yùn)動(dòng)。
還有一個(gè)問題,那就是植物的目的性。
人類從事各種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的目的,是獲取經(jīng)濟(jì)利益。動(dòng)物活動(dòng)的目的是更好地繁育后代,植物活動(dòng)的目的也一樣。植物的各種生命活動(dòng),就是為了能夠產(chǎn)生數(shù)量更多、質(zhì)量更好、存活概率更大的后代。
因此,問題解決了。
就讓我們走近植物,用延時(shí)攝影的方法觀察植物,用經(jīng)濟(jì)學(xué)思維解讀植物吧。
這些植物會(huì)以全新的模樣呈現(xiàn)在我們眼前。而我們的這些小故事,將為你打開一扇通往神奇植物王國的大門。