刘海明 王凌凌
从本期开始,我们将讲述一系列好看、好玩的故事,而且这些故事有可能是你之前从来没有读到过的。
这些故事,要从一门叫作“经济学”的学科开始讲起。
有些小朋友可能知道,经济学的一部分研究领域是研究人类参加各种跟钱有关的活动的学问。人们在活动中可能挣到了钱,也可能赔了钱,而经济学说探究的就是这其中的道理。
亲代哺育行为
50年前,科学家尝试将经济学原理运用到动物身上,想看看能不能用经济学思维来分析动物的行为。最开始,没有人相信这种尝试能够成功,毕竟人类参加经济活动,是为了获取经济利益,也就是钱,而这样的经济利益可没有办法在动物身上看到。动物的各种活动,并不是为了挣钱,而且它们也不用挣钱。
后来,有人转换了一下视角,将动物各种活动的最终目的,定位为它们想更好地繁育后代,或让后代的生活更好一些。
这一尝试性研究的结果让人大吃一惊。人们发现,将动物活动的主要目的同人类获取经济利益的目的联系起来后,动物的各种活动、行为,完全符合人类的经济学理论。
于是,相关的研究工作越来越多,越来越深入,甚至形成了一门学科:行为生态学。
行为生态学的出现,改变了人类认识动物的角度。人们可以利用经济学思维,清晰而明确地分析之前看不懂的动物活动或者行为。人类发现,就像人类有自己的家一样,动物也有自己的领地,动物也会像人类保护自己的家或者私有财产一样保护自己的领地。行为生态学能非常清晰地解释不同族群的蚂蚁为什么打架,动物为什么在自己的领地边界处撒尿,动物为什么涂抹有特殊味道的香料等行为。
自然界中除了动物,还有其他生物,比如植物。既然经济学思维能够运用到动物研究上,那么,它能不能运用到植物研究上呢?
科学家们也做了尝试。目前的尝试性研究主要集中在植物开花之后的花粉传递过程。
植物开花后,会产生花粉。有些植物不需要其他植物的花粉,仅凭自己花朵中产生的花粉就能够生产种子,有些植物却需要其他植物的花粉,它们只能依靠各种媒介——比如风或传粉昆虫——的帮忙,才能获得花粉。完成传递后,花粉会迅速形成花粉管,传递精子,使其与卵子结合。在绝大多数植物中,这个过程比较快,比较适合分析。因此,目前,人们的研究主要集中在传粉媒介对花粉的传递、花粉的识别、花粉管的生长等领域;而在植物生长变化的其他领域,基本上没有太多研究。
这是为什么?
其实,这和“活动”这个词有关。
经济学探讨的是人类的各种经济活动,以及在这些活动中展现出来的规律等。将这种方法运用于动物研究时,探讨的同样是动物的各種活动,如领地行为、捕食行为、照顾后代的行为等。
可是,植物有“活动”吗?
如果植物也有“活动”,那我们就可以尝试运用经济学思维研究植物的“活动”。如果植物没有“活动”,那就无须探讨植物经济学了。
植物有“活动”或者“运动”吗?
攀缘植物葡萄
攀缘植物牵牛花
世界著名进化论学者、英国生物学家查理斯·达尔文曾详细地研究过植物的运动,并写了一本书,叫作《植物的运动本领》。后来,这本书单独成卷,并被收录在《达尔文全集》中,即第十二卷——《植物的运动》。达尔文发现,攀缘植物,更确切地说,具有卷须的植物,会在卷须生长的过程中不停地做圆周运动。也就是说,它们的卷须会不停地画圈圈,寻找可以固定的目标。一旦找到能够固定的目标,卷须就会抓紧它,然后自己变成像弹簧一样的螺旋形,拉着本体靠近目标。在现代植物栽培中,这种现象十分常见,攀缘植物不仅有这一特点,缠绕植物也有。
睡蓮
结果的植物
柑橘
除了这些运动,植物还有哪些运动呢?
借助延时摄影,人类发现植物有很多种运动。植物的根尖会向水与营养物质丰富的地方运动;在自然状态下,植物的茎总是竖直向上生长,这与重力竖直向下的方向完全相反;暗室中生长的植物会整齐地歪向有微弱光源的地方。
有一些植物的运动方式与外界的刺激没有关系。豆科植物羽状复叶上的小叶会在白天打开,晚上闭合;睡莲的花朵也在白天打开,晚上闭合;叶片上的气孔,也在白天张开,晚上关闭。
人类将植物的运动分为两类:一类是被动运动,另一类是主动运动。树枝被风吹着在空中摇晃;人用手拽下树枝,在它折断前松开手,树枝会自动弹回去……这些是被动运动。向日葵的大花盘追随着太阳的方位而变换方向;一些养在花盆中的植物,茎的方向总是向上的,即便是将花盆倒着放置,一段时间之后,茎的方向也会扭转向上……这些是主动运动。主动运动,包括向性运动和其他因为刺激而生成的运动。
有些研究人员认为,只有在感受到其他外界刺激之后产生的运动,才是植物最真实的主动运动。植物受到外界刺激后产生的真实运动,也被认为是植物有自己的“想法”,并将“想法”付诸实施的过程。我们接下来要探讨的就是这一类运动。
还有一个问题,那就是植物的目的性。
人类从事各种经济活动的目的,是获取经济利益。动物活动的目的是更好地繁育后代,植物活动的目的也一样。植物的各种生命活动,就是为了能够产生数量更多、质量更好、存活概率更大的后代。
因此,问题解决了。
就让我们走近植物,用延时摄影的方法观察植物,用经济学思维解读植物吧。
这些植物会以全新的模样呈现在我们眼前。而我们的这些小故事,将为你打开一扇通往神奇植物王国的大门。