书单精彩选读 |《草木撷英》

“新发现·科普书单”以“科学照进未来”为价值主张，致力于汇聚全国科普好书。今天选读的内容出自入选科学生活子书单的《草木撷英》，一点点绿色宛如燎原之火点燃了地球生命的发端，一粒小小的种子最终长成一棵参天大树，如今生机盎然的地球皆源于这神奇的植物。

神奇的植物之最

最早的陆地植物

图 1-1 库克逊蕨 Cooksonia

植物世界不是一成不变的，而是经历了漫长的演化过程。4 亿多年前，植物刚刚在陆地上出现的时候，是非常简单、矮小的。已有化石记录中能够证明的最早的陆地植物叫作库克逊蕨（Cooksonia）〈图 1-1〉，出现于距今约 4.1 亿年前的志留纪晚期，属于裸蕨类。之所以叫裸蕨，是因为这些植物没有真正的根和叶，只有茎干和生殖器官（孢子囊），因此人们形象地称之为“裸蕨”。这类植物的分枝方式和现代植物不同，属于简单的等二歧分枝，即一个枝分出两个大小和形状都一模一样的分枝，从来不厚此薄彼。到了下一次分枝的时候，两个分枝所在的平面和上一次两个分枝所在的平面扭转 90 度。经过多次这样的分枝，植物大大小小的枝变得密密麻麻，几乎布满了其占据的空间。这种分枝方式的平均主义不仅表现在营养器官的形态上，还表现在生殖器官的形态中：每一个枝都参与生殖活动，其顶端都长有孢子囊而且不分雌雄。和现代植物的花和叶分明、雌雄器官分明相比，裸蕨类植物还生活在原始社会，没有那么多分工和分化，植物的各个部分都参与光合作用和生殖过程。那么，人们不禁要问：这类植物没有叶子，它们靠什么进行光合作用呢？靠的是密密麻麻的分枝。这些枝并不是很粗大，里面也没有太多的机械支撑组织，大部分是能够进行光合作用的绿色薄壁组织。就是这些组织完成了植物的光合作用，所以这类植物可以“裸着”。有人可能觉得这种说法有点天方夜谭、难以置信，那么有没有现代植物具有类似的生活形态呢？有，裸子植物的麻黄属（Ephedra）即是如此：麻黄基本上没有叶，光合作用是靠茎来完成的。

最小的种子

说到种子，大部分人都不陌生。种子是植物重要的繁殖器官，有了种子，植物才能够生长出幼苗来。在植物学中，所有以种子繁殖后代的植物都被叫作种子植物。植物的种子有大有小。麦粒、黄豆都是种子，芝麻也是。很明显，芝麻小得多。就是因为芝麻很小，才有我们常说的“七品芝麻官”一说。光说大小还不够，长得是否匀称也非常重要。我们经常听说的克拉是质量单位，其实克拉是一种植物，它的种子长得非常匀称，且种子间的质量差别很小。在过去还没有精密测量仪器的情况下，人们就用这些种子作砝码来精确称量贵重的东西，例如钻石。

图 1-2 兰科植物的种子

左图是非常细小的哥伦比亚兰花种子；右图是电子显微镜下看到的二叶根茎兰种子。注意：这里显示的并不是最小的兰花种子。［孟千万 供图］

那么哪种植物的种子最小呢？答案是一种叫作斑叶兰（Goodyera schlechtendaliana）的兰科植物。这种植物的种子到底有多小呢？1 万粒种子的质量只有 0.005 克（Liu et al., 2006）。如图 1-2 所示，左图手掌上的白色物质，就是一粒粒兰科植物——哥伦比亚兰花的种子，但这还不是最小的兰花植物种子。很多人不禁会想：“这么小的种子有什么用呢？”这些种子和我们常见的种子有很大不同，例如玉米、小麦、大豆、水稻、芝麻。我们常见的种子是用来吃的，如果没营养，人们就 不会选择；而兰科植物的种子并不是用来吃的，所以不常见。兰科植物的种子之所以不大，和其生活习性密切相关。兰科植物通常寄生在相对潮湿的植物表面，与真菌共生。所以兰科植物的种子没有胚乳，非常细小，只有 50 微米长（1 微米是 1 毫米的千分之一）。这些细小的种子散发的时候，裸眼几乎是看不见的。也正是因为种子的个头小，兰科植物的果实才能够产生多达数百万的能够飘散到很远距离的种子。所以尽管兰科植物给予每粒种子的营养馈赠有限，但是兰科植物却是个英雄母亲，它生产了大量的儿女，以保证整个谱系和家族能够在自然界中长期存在。你是不是有点佩服兰科植物的雄才大略了呢？确实，兰科植物是成功的大家族：它们拥有 736 属，28000 种，是被子植物中种类最多的科之一。

最大的种子

说完了最小的种子，那么与之相对的世界上最大的种子是什么呢？这种植物的生活状况又如何呢？据目前所掌握的数据，世界上最大的种子是来自一种分布于非洲和美洲的叫作巨榼藤（Entada gigas，又名海豆或者海心）的藤本豆科植物〈图 1-3〉。该植物的种子巨大，可以生长至宽 19 厘米、长 21 厘米、厚 20 厘米，呈心形，内部是一个空腔，具有一定的抗盐性，从而能够保证种子随洋流长距离漂移长达两年时间。这么大的种子是长在世界上最大的豆荚里的（其长达 2 米）。有意思的是，豆科也是分异度极高的科，具有将近 1.8 万个种，是被子植物中最大的科之一。所以当看见小小的豆粒时，在心里想一想：这颗豆粒虽小，但是它的兄弟可大着呢！

图 1-3 最大的种子

左图是豆科植物榼藤的豆荚；右图是海心的巨大种子。［左图由朱鑫鑫供图］

王鑫 | 著

江苏凤凰科学技术出版社

2023 年 3 月