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)濟學”的學科開始講起。
有些小朋友可能知道,經(jīng)濟學的一部分研究領域是研究人類參加各種跟錢有關的活動的學問。人們在活動中可能掙到了錢,也可能賠了錢,而經(jīng)濟學說探究的就是這其中的道理。
親代哺育行為
50年前,科學家嘗試將經(jīng)濟學原理運用到動物身上,想看看能不能用經(jīng)濟學思維來分析動物的行為。最開始,沒有人相信這種嘗試能夠成功,畢竟人類參加經(jīng)濟活動,是為了獲取經(jīng)濟利益,也就是錢,而這樣的經(jīng)濟利益可沒有辦法在動物身上看到。動物的各種活動,并不是為了掙錢,而且它們也不用掙錢。
后來,有人轉換了一下視角,將動物各種活動的最終目的,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果讓人大吃一驚。人們發(fā)現(xiàn),將動物活動的主要目的同人類獲取經(jīng)濟利益的目的聯(lián)系起來后,動物的各種活動、行為,完全符合人類的經(jīng)濟學理論。
于是,相關的研究工作越來越多,越來越深入,甚至形成了一門學科:行為生態(tài)學。
行為生態(tài)學的出現(xiàn),改變了人類認識動物的角度。人們可以利用經(jīng)濟學思維,清晰而明確地分析之前看不懂的動物活動或者行為。人類發(fā)現(xiàn),就像人類有自己的家一樣,動物也有自己的領地,動物也會像人類保護自己的家或者私有財產(chǎn)一樣保護自己的領地。行為生態(tài)學能非常清晰地解釋不同族群的螞蟻為什么打架,動物為什么在自己的領地邊界處撒尿,動物為什么涂抹有特殊味道的香料等行為。
自然界中除了動物,還有其他生物,比如植物。既然經(jīng)濟學思維能夠運用到動物研究上,那么,它能不能運用到植物研究上呢?
科學家們也做了嘗試。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——比如風或傳粉昆蟲——的幫忙,才能獲得花粉。完成傳遞后,花粉會迅速形成花粉管,傳遞精子,使其與卵子結合。在絕大多數(shù)植物中,這個過程比較快,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花粉的傳遞、花粉的識別、花粉管的生長等領域;而在植物生長變化的其他領域,基本上沒有太多研究。
這是為什么?
其實,這和“活動”這個詞有關。
經(jīng)濟學探討的是人類的各種經(jīng)濟活動,以及在這些活動中展現(xiàn)出來的規(guī)律等。將這種方法運用于動物研究時,探討的同樣是動物的各種活動,如領地行為、捕食行為、照顧后代的行為等。
可是,植物有“活動”嗎?
如果植物也有“活動”,那我們就可以嘗試運用經(jīng)濟學思維研究植物的“活動”。如果植物沒有“活動”,那就無須探討植物經(jīng)濟學了。
植物有“活動”或者“運動”嗎?
攀緣植物葡萄
攀緣植物牽?;?/p>
世界著名進化論學者、英國生物學家查理斯·達爾文曾詳細地研究過植物的運動,并寫了一本書,叫作《植物的運動本領》。后來,這本書單獨成卷,并被收錄在《達爾文全集》中,即第十二卷——《植物的運動》。達爾文發(fā)現(xiàn),攀緣植物,更確切地說,具有卷須的植物,會在卷須生長的過程中不停地做圓周運動。也就是說,它們的卷須會不停地畫圈圈,尋找可以固定的目標。一旦找到能夠固定的目標,卷須就會抓緊它,然后自己變成像彈簧一樣的螺旋形,拉著本體靠近目標。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,纏繞植物也有。
睡蓮
結果的植物
柑橘
除了這些運動,植物還有哪些運動呢?
借助延時攝影,人類發(fā)現(xiàn)植物有很多種運動。植物的根尖會向水與營養(yǎng)物質豐富的地方運動;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整齊地歪向有微弱光源的地方。
有一些植物的運動方式與外界的刺激沒有關系。豆科植物羽狀復葉上的小葉會在白天打開,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,晚上關閉。
人類將植物的運動分為兩類:一類是被動運動,另一類是主動運動。樹枝被風吹著在空中搖晃;人用手拽下樹枝,在它折斷前松開手,樹枝會自動彈回去……這些是被動運動。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,一段時間之后,莖的方向也會扭轉向上……這些是主動運動。主動運動,包括向性運動和其他因為刺激而生成的運動。
有些研究人員認為,只有在感受到其他外界刺激之后產(chǎn)生的運動,才是植物最真實的主動運動。植物受到外界刺激后產(chǎn)生的真實運動,也被認為是植物有自己的“想法”,并將“想法”付諸實施的過程。我們接下來要探討的就是這一類運動。
還有一個問題,那就是植物的目的性。
人類從事各種經(jīng)濟活動的目的,是獲取經(jīng)濟利益。動物活動的目的是更好地繁育后代,植物活動的目的也一樣。植物的各種生命活動,就是為了能夠產(chǎn)生數(shù)量更多、質量更好、存活概率更大的后代。
因此,問題解決了。
就讓我們走近植物,用延時攝影的方法觀察植物,用經(jīng)濟學思維解讀植物吧。
這些植物會以全新的模樣呈現(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。