地球植物的「移民攻略」
地球距今大約有46 億年的歷史,這麼長的歷史,我們怎麼來理解呢?不妨把46 億年看成我們生活中的一年。現在所知道的最早的生命跡象,是一些細菌化石,出現在約35 億年前的岩層中,大致相當於一年中的3 月底。
大約12 億年前,地球上出現了具有細胞核的最簡單的「真核生物」,這時差不多已是9 月底了。在大約6 億年前,也就是相當於11 月中旬,才開始出現一些像海綿、水母和蠕蟲之類的多細胞生物。但在那之後不久,就發生了所謂的「寒武紀大爆發」(約5.4 億年前),此後在2000 萬年之間,多數主要動物類群先後出現了。接近11 月底(約4 億年前),陸地上出現了植物和四足動物。
大約2.25億年前,也就是快到12月中旬了,恐龍才出現。12月31日凌晨,我們人類才姍姍來遲。
為什麼不同大陸的氣候和環境相似,而生物的種類卻大不一樣?無形中是否有一隻創世的手,將不同的動物和植物分散到各處呢?但如果是這樣,為何在相距很遠的不同高山的頂峰之上、在北極和南極,存在著同一物種。比如,分別位於南北兩半球的兩個地方,有一些完全相同的土著植物?
在地球歷史上,海洋和陸地的位置並不是固定不變的:海平面有升有降,陸地可以抬升或下沉。因此,現在的地理屏障,過去也許並不存在。比如,現在亞洲與北美洲之間的分界白令海峽,平均深度只有30—50 米,在3 萬—1.8萬多年前的冰期,海平面下降,那裡曾是露出海面的「陸橋」,亞洲和北美洲的很多動物、植物和人類,可以通過白令陸橋「交往」「遷居」。
這樣看來,在地貌不斷的變化中,同樣動物和人類在不同的地域出現並不奇怪,可是,在非人力因素下植物又是如何「移民」到其它地域的呢?
椰子樹漂洋過海
即使在有地理屏障阻隔的情形下,生物(尤其是植物和飛行動物)也可以通過很多偶然的擴散方式,翻山越嶺、跨洋過海。生長在熱帶和亞熱帶(像海南島等地)的椰子樹,就是明顯一例。椰子的原產地在馬來群島,現在卻分布在世界各地。太平洋、印度洋的許多島嶼上,都有椰子樹。為什麼呢?因為椰子樹的種子又大又輕,可以浮在水面上漂洋過海。
達爾文的小實驗
有些植物的種子在海水裡浸泡很多天還能發芽。不過,達爾文依然十分謹慎,他又想到:這些種子會不會沉下去,而根本漂不到大海的對岸去呢?
達爾文驚奇地發現,在87 種種子中,有64 種在海水中浸泡過28 天后,還能夠發芽,而且有少數種類,浸泡過137 天后仍能生存。
植物的水路「移民攻略」
除了在海水中浸泡種子的實驗之外,達爾文還做了帶有成熟果實的植物在海水中漂浮的實驗,實驗結果表明:約40% 的植物種子,能在海上漂浮達28 天,可能會漂過900 多英里的海面,到達另一個海島或海岸。
攻略一:乘「木筏」
漂流的木材會被衝到很多小島上去,甚至會被衝到位於最廣闊的大洋中央的島嶼上去。
「當形狀不規則的石子夾在樹根中間時,往往有小塊泥土充填在縫隙中或包裹在裡面,它們填塞得極好,經過長久搬運,也不會被海水沖刷掉一粒;一棵樹齡約50 年的橡樹,有一小塊泥土被完全地包藏在樹根里,從這塊泥土中後來竟萌發出三株植物。」
攻略二:乘「冰船」
「冰山滿載泥土和石頭,甚至挾帶灌木叢以及陸生鳥的巢穴,因此我毫不懷疑,它們必定有時會把種子從北極或南極區域的一處搬運到另一處;而且在冰期期間,從現今溫帶的一個地方把種子搬運到另一個地方。」
攻略三:「借屍偷渡」
「鳥類屍體漂浮在海上,它的嗉囊里有很多種類的種子,經過很長時間還能發芽。比如,在人造海水中漂浮過30 天的一隻鴿子,它的嗉囊里的種子,取出來之後,幾乎全部萌發了。」
當這隻鴿子的屍體漂到一個島嶼或海岸「登陸」之後,屍體腐爛,嗉囊里的種子掉落出來,被吹到岸上的土壤里,就有可能發芽、生根、成長。
植物的空路「移民攻略」
攻略一:「搭便車」
鳥的嘴巴和腳上有時會沾有泥土。有一次達爾文從一隻鷓鴣的腳上,扒拉下來22 粒干黏土,發現裡面有野豌豆種子那樣大的石子。他推想:由於土壤里到處都有種子,每年有幾百萬隻鵪鶉飛越地中海,它們腳上沾帶的土裡有時會包著幾粒種子,這幾乎不用懷疑。
攻略二:「腹中偷渡」
我們知道鳥吃種子,但有些堅硬的種子,能夠通過鳥的消化道跟糞便一起排出體外,而不受任何損傷。因為鳥的嗉囊並不分泌胃液,所以毫不損害種子的發芽。
達爾文曾在花園裡,從鳥糞便中揀出了12 個種類的種子,似乎都很完整,他試種了其中的一些種子,結果都能發芽。他推想:當一隻鳥吞食了大批食物後,有些穀粒在12 小時甚至18 小時之內,都不會進入砂囊。而在這段時間裡,這隻鳥可能會被風吹到500 英里開外的地方。在搬運種子方面,飛鳥也是極為有效的媒介。在幾乎是不毛之地的島上,幾乎沒有昆蟲或鳥類。每一粒偶然到來的種子,如果適應那裡的氣候,總會發芽成活的。
生物有各種奇特的擴散方法,可以越過屏障。就這樣,各種植物逐步「移民」到了地球上適合它們生長的各種地方。當然,有很多可能性也只是科學家們經過試驗推斷得來的。
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