遠古開花植物橫空出世之謎

美國《探索》雜誌最新報道《花兒的力量》，即在遠古時代開花植物為什麽能橫空出世?報道稱，約3．6億年之前，在開花植物的“祖先”進化之際，當時的世界由通過孢子繁殖的類似厥類的土褐色植物統治。1．4億年前左右，開花植物突然橫空出世並最終脫穎而出。其出現的原因至今仍是達爾文所稱的“一個令人厭惡之謎”。

今天，孢子植物僅占所有陸地植物的3％，個中原因直到17世紀才被揭開。當時，諸如納希米阿·格魯(Nehemiah Grew)等博物學家利用最新發明的顯微鏡對開花植物的整個結構進行了研究。結果發現，植物的根本在於性，即植物的有性繁殖，開花植物之所以能茁壯成長，原因就在於它們比孢子植物更善於有性繁殖。而開花植物擁有的致命武器之一是：一種稱為種子的漂亮的小維管束(bundle)。

花一苜蓿種子

在Firefly Books出版社新近出版的一本名為《種子》的書中，英國克佑區皇家植物園的植物學家沃爾夫岡·斯塔佩(Wolfgang Stuppy)和視覺藝術家羅布·克塞勒(RobKesseler)對植物有性繁殖的複雜性進行了仔細剖析。在大多數植物產籽之前，花粉必須控製花的專門入口，使位於末端的卵細胞受精。同之後發生的一切相比，這一過程相對而言容易理解：對生成的胚胎進行生產、養育、儲存和分散。

開花植物隨著胚胎的產生進化成受保護的“三組織”種子設計，即“lunch” (稱為胚乳的營養組織)、保護層(硬硬的、保護種子的外層)以及胚胎本身。每個組成部分都是從受精植物的獨特組織中產生的。

黃花九輪草的種子

斯塔佩(Stuppy)將開花植物的種子進化過程比作陸地動物的硬殼蛋的出現過程。動物生活在海洋中時，它們通常在水中排卵和**，而後在水中結合，如今的魚類仍是如此繁衍的。硬殼蛋使得動物可以在遠離水域，在幹燥陸地上更為惡劣的環境中得以繁殖和成長。同樣，大約2．5億年前，當地球進入到更為寒冷、更為幹燥的氣候時，同早期那些在潮濕、溫暖的沼澤地繁殖、結構更簡單的孢子親緣植物相比，開花植物具有明顯優勢。

種子植物也捉摸出多種更佳的傳播方式。有些種子可以長出令人不可思議的細倒鉤，以勾住來來往往的動物。還有相當一部分種子長出一種稱為油質體(elaiosome)的小東西，誘使螞蟻將它們挪出幾英尺的距離。其它種子要麽表麵粗糙，要麽輕飄飄的，可以借助風或水向不同地方飄散。

人類對種子的喜愛還導致多種新的傳播方式。數千年前，人們開始收集和種植營養豐富的種子，如玉米、小扁豆、燕麥等。現代農業將某些種子挑選出來，使它們的種植獲得令人難以置信的成功：看看美國平原一望無際的小麥，就知道這種做法有多成功。與此同時，斯塔佩等植物學家還為克佑區皇家植物園“千年種子銀行” (Millennium Seed Bank)的種子收集傳統帶來新的變化。 “千年種子銀行”是儲存在野外麵臨滅絕危險的植物品種的“國際倉庫”。斯塔佩寫道，盡管多樣性已經喪失，但每種消失的植物將提供種子工作原理的更多線索： “它們的有性繁殖方法即便在今天看來也十分複雜，科學家並沒有完全理解它們這種繁殖方式的原因。”