關於種子的全部秘密，都藏在這本書裏

2024-02-29科學

編者按

在幾年前大熱的科幻電影【流浪地球】中，為了延續人類文明，科學家們在領航者號空間站儲存了一億顆基礎農作物的種子，留作地球沖出太陽系找到新家園之後重建農業的基礎。事實上，這種諾亞方舟式的橋段在科幻作品中屢見不鮮：遙遠的未來，在茫茫太空中按照既定路線航行（亦或偏航）的孤寂飛船，往往以冷凍、冷藏或休眠的方式儲存著各種生物，例如人類乘員、人類胚胎、動物個體和胚胎（包括大開殺戒的恐怖外星生物），當然，還有植物的種子。

不過，儲備植物基因資源的種子庫並不只會出現在未來某一天的太空飛船上。其實，地球上目前就建設了一些供未來使用的大型種子庫，例如大名鼎鼎的挪威「末日種子庫」，它建在斯瓦爾巴特群島的永久凍土層下，被用於儲藏近23億顆農作物種子。而位於英國皇家植物園邱園的千年種子庫則主要儲藏野生物種，目前藏有約4萬個物種的超過20億顆種子，是全世界種類最多樣化的種子庫。 【種子博物館】一書的主編保羅·史密斯博士正是邱園千年種子庫的前主任 ，由他來負責這樣一部書的編寫簡直是再合適不過了。

在這本書的正文開頭，史密斯博士用加粗的大字號標題開明宗義地提出了一個問題： 什麽是種子？

【種子博物館】
[英] 保羅·史密斯主編

王晨譯

北京大學出版社2023年12月

種子是時空旅行者

「種子是時空旅行者」，這是史密斯博士的原話。細加思忖，這話恰當至極。一粒種子就是一艘穿越時空的飛船，負責將地球上數十億年來積累的遺傳資訊「打包」給下一代，目的地：未來。

整體而言，種子沒有花朵的鮮艷奪目，沒有果實的可口多汁，不像莖幹高大挺拔，也不像繁茂的枝葉給人蔭涼。對於某些對人類非常重要的農作物如香蕉和馬鈴薯，種子甚至毫無存在感，不但無緣被人食用，就連種植過程都被無性繁殖器官取代。除了專門產出種子的少量作物，種子在植物界往往是最被人忽視的，然而，作為經過漫長演化旅程才終於在較高級的植物類群中出現的復雜器官， 種子在小小的身軀裏包裹著DNA、蛋白質和澱粉 ，可以長途移動並在數百年乃至上千年的時間裏保持活力。它們不但能夠存活下來，而且遇到適合的條件時還能發育成完整的植株，長出莖幹、枝葉，開出花朵，結出果實，當然，還有種子。

【種子博物館】記錄了種子穿越時空的廣闊跨度。某些種子不僅能夠以休眠狀態存活，直到環境條件變得適宜再萌發，而且還能在極為漫長的時間裏保持活力。在位於 以色列馬察達的希律王宮殿遺址中發掘出的一粒海棗種子在2005年成功發芽 ，據碳放射法測定，這粒種子的形成年代是公元前155年至公元前64年；有些種子能傳播到遙遠的地方，在那裏生根發芽，例如 椰子的種子可以漂浮在水面上 ，乘著洋流傳播到很遠的島嶼。

希律王宮矗立在以色列南部馬察達的一片巖石高地上，在叛亂時期是一座防禦充分的避難所。在 20 世紀 60年代發掘該遺址時人們發現了一顆兩千年前的海棗種子，它後來成功萌發，長成了一棵海棗樹。

雖然碩大且沈重，但椰子種子的構造令它可以漂浮在水面上，伴隨洋流從岸邊棕櫚遍布的島嶼漂到另一座島嶼。

種子不但可以遠距離傳播，傳播方式也多種多樣：有些種子非常小且輕，被風吹到別的地方（例如蘭花）；有些種子表面帶鉤或刺，可以附著在鳥獸的毛上搭便車（例如黃花鉤刺麻）；有些種子附帶色彩鮮艷且美味的假種皮（例如鶴望蘭），或者被甜美多汁的果實包裹（例如葡萄），誘使動物將其吃下，然後在別的地方排出無法消化的種子。對於無法自主移動分毫的植物，這種進出鳥獸身體的旅行方式簡直就是科幻作品中的蟲洞旅行。不過，確切地說，植物並不是完全沒有運動能力，為了傳播種子，某些植物甚至前進演化得極具爆發力，例如喜馬拉雅鳳仙花，它會透過種莢的「爆炸」將成熟的種子彈射到遠處。

黃花鉤刺麻的種子生長在有多個附屬結構的果實中（如照片所示），每個突出結構的末端都有結實的鉤狀刺。這讓果實能夠鉤在路過的任何物體上 —— 它以很難從衣服上清除而臭名昭著。和大多數幹旱地區的植物一樣，種子耐幹燥，可以在土壤中存活很長一段時間，直到適宜的條件令萌發成為可能。

鶴望蘭的花由太陽鳥授粉，它的種子是黑色的，有吸引鳥類和其他傳播者的亮橙色假種皮。目前尚不清楚鶴望蘭的種子是正常型（耐幹燥）還是頑拗型（對幹燥敏感）。種子萌發過程需要三個月。對種子進行浸泡和層積處理可加速萌發。

葡萄藤通常結無籽葡萄，第一批無籽葡萄很可能源自一個突變。由於果實中沒有種子，新植株透過嫁接的方式繁殖，這意味著它們都是複制。這讓該物種容易感染病害。葡萄的種子可以儲存在種子居里，但它們不能真實遺傳，也就是說用種子種出來的植株，將會擁有與母株不同的性狀。

喜馬拉雅鳳仙花的種子呈黑棕色，圓形且一端漸尖。它們在幹燥時有浮力，讓它們在從母株噴出之後可以借助水力傳播。種子需要冷凍才有生活力。該物種在野外曾經記錄到高達 80% 的萌發率。

種子的時空旅行並非漫無目的，而是植物在無情的自然環境下前進演化出的高超生存技巧。顯而易見，種子的休眠是為了避免種子快速萌發之後遭遇惡劣條件（如缺水），令幼苗難以存活。為了實作這樣的休眠，植物采取了各種精彩的策略。

例如，生活在幹旱地區的海棗就以堅硬致密的種皮阻止種子吸入水分，直到環境變得足夠濕潤，所以正如【種子博物館】書中提到的那樣，播種前用水浸泡可以破解這種機械屏障，大大提高其萌發率。而對於另一些植物，其種子被「喚醒」的過程就像宇宙飛船抵達目的地後喚醒休眠艙中的乘員一樣精確，並且同樣涉及一些化學物質。

海棗屬植物的種子由鳥類和動物傳播，它們以有甜味的果實為食。海棗的種子耐幹燥而且極為長壽。可以在播種前將種子浸泡在水裏，最大程度地提高萌發率。種子通常在三周後發芽，整個萌發過程持續八周。

比如藍鈴花等一些溫帶植物的種子在萌發之前需要經歷一段時間的低溫，以降解種子中抑制萌發的化合物，這種適應力特征可以確保種子散播後不會在冬天尚未到來之前萌發，而是在冬季過去的第二年春季萌發。而對於一些適應火災甚至依賴火災進行族群更新的物種，如黃脂木和帝王花，植物燃燒產生的煙霧含有的化學物質可促進種子的萌發，開啟種子也就是下一代植株的生長過程。

穿越時空，種子的確是行家裏手。那些最科幻的概念，其實早就存在於我們身邊。 對於書中收錄的600種植物種子，【種子博物館】逐一列出了其休眠和傳播機制，並包括大量有趣的細節等待讀者探索。

種子萬花筒

據植物學家估計，自大約3.6億年前第一批結種子的原始植物出現以來， 種子植物（即裸子植物和被子植物）的物種數量已經超過37萬個，分布在世界各地。 正如書中所說，在這超過3億年的時間裏，種子前進演化出了人類想象力所及的每一種大小、形狀和顏色。

在【種子博物館】的封面和封底上，摘自書中插圖的一顆顆種子的照片充分展示了這種多樣性：帶一個黑「眼」的 亮紅色相思子（這才是王維詩裏的紅豆） 、被鈷藍色絲狀假種皮包裹的旅人蕉種子、一頭尖一頭圓而且表面有縱向條紋的向日葵種子、仿佛一根飛羽的歐亞槭種子……真叫一個琳瑯滿目。

相思子的種子可以被鳥類和水流傳播到很遠的地方。因此，這個物種已經變得具有入侵性，尤其是在島嶼生境。種子耐幹燥，可以長期儲存在種子庫中而不喪失生活力。用手術刀在種皮上切割出小口令水分進入，可令萌發率達到最高。

旅人蕉的種子有一層可食用的亮藍色附屬結構，像光環一樣包裹著種子。在自然界，藍色是不尋常的顏色。在這裏，它被認為是一種適應力特征，以便吸引同時作為授粉者和種子傳播者的狐猴。種子需要溫暖濕潤的環境才能萌發。

向日葵的「種子」其實是果實（連萼瘦果）。每個連萼瘦果的冠毛是 2 枚 2.5—3 毫米長的披針形鱗片和 1 枚更小的鈍角鱗片（0.5—1 毫米）。向日葵的連萼瘦果在顏色上有相當大的變異。每個連萼瘦果有 1 粒扁平的乳白色種子。

歐亞槭的種子有長長的翅，因而能夠被風遠距離傳播。這些帶翅的果稱為翅果。花小，綠黃色，由風和昆蟲授粉。這個物種在背陰區域生長良好，所以能夠占據郁閉森林，增加其入侵能力。

【種子博物館】由世界頂尖植物保育學家聯手編寫，精選出了全世界具有代表性的600個物種的種子， 並按照這些物種在植物界的前進演化路徑進行排列，從裸子植物中最古老的蘇鐵門開始，以前進演化程度最高的木蘭門（即被子植物）結束。

每個門內同樣以系統分類關系排列各個科的位置，原始的科在前，前進演化程度更高的科在後，而在每個科內則按照物種拉丁學名（屬名加上種加詞）的字母表順序進行排列。這種既科學又便利的組織方式讓陳列種子的每一頁內容就像是博物館中秩序井然又聯系緊密的展櫃，雖目不暇接，卻又有跡可循。

從超過37萬個候選者當中選擇600件「展品」不是一件容易的事，【種子博物館】綜合考慮了幾項標準，包括顏色和形態上的多樣化、全球分布範圍、對人類的用途、重要的科學意義和生態價值等，讓讀者能夠領略種子在形態、功能和用途方面的特征。簡而言之，【種子博物館】囊括了地球上最有用、最美味、最有營養、毒性最強、最多彩、最平凡、最罕見、最受威脅、最超凡脫俗、最妙趣橫生的種子。

每一粒種子都配以高畫質彩色照片，大部份物種不但有放大的細節圖，還貼心地展示了實際尺寸下的照片。之所以說大部份，是因為有些物種的種子實在是過於龐大，以至於實際尺寸的照片只能在書頁上放下局部，還要另放一張展示全貌的縮小照片，例如全世界最大而且形狀頗為不可描述的種子海椰子。而有些物種的種子小到在實際尺寸下必須要用許多粒種子放在一起的照片才能避免成為紙上一個幾乎看不到的黑點，例如「香草冰淇淋」中的「香草」，也就是香莢蘭。

除了種子本身的照片，每粒種子的所屬頁面上還配有相應物種在世界上的分布示意圖以及成年植株的素描版畫，讓讀者不僅能夠認識種子，更能夠了解種子從哪裏來。

此外，一張基本資訊表和一段描述性文字囊括了種子所屬物種的分布範圍、生境、傳播機制、瀕危狀態、形態特征、經濟價值和生態意義，並專門介紹相似物種（近緣種）概況，以這600個物種為點，由點及面，延伸到植物界更廣闊的部份。對於種子所屬的相應物種，這些資訊往往會在分類學、珍稀程度、生態行為和用途方面披露令人意想不到的細節，例如海椰子雖然名字裏有椰子，但是和椰子的親緣關系並不近，而是屬於關系較遠的巨子棕屬（這個屬名就很能說明它的種子有多大），而且它沈重的種子也並不像椰子一樣能漂浮在水面上傳播，令該物種的自然分布範圍僅局限於塞舌爾群島中的兩座島嶼，而不像椰子一樣遍布熱帶地區。

種子的大小影響其生活力；種子越大，在休眠狀態下存活的能力就越小。海椰子擁有全世界最大的種子，但其種子傳播極為受限。種子直接掉落在母株下面的地上 —— 這是該物種的自然分布區僅限於塞舌爾群島中兩座島嶼的原因之一。種子的儲藏習性未知，但很可能對幹燥敏感，難以儲存在傳統種子庫中。

種子與人

除了將基因「打包」給植物的下一代這一重要使命之外，種子在地球生態系中的一項重要使命是幫助動物維持生活，當然也包括人類。從采集種子和谷物到種植和馴化它們，人類將野生植物改造成作物，無非是為了從中獲得更多產、更穩定、更易收獲且口味更好的種子。

一些種子是幾十億人的主食，例如用來生產面粉的小麥，而在【種子博物館】中，不但可以了解小麥的起源地和雜交來源，還可以透過育種目標對小麥傳播機制的改變（種子從成熟後脫離麥穗到不脫離麥穗）了解人類育種對物種方方面面的影響。

即便是食用部位不包括種子而且不使用種子繁殖的作物，如香蕉和馬鈴薯，種子也仍然有重要的意義。和無性繁殖器官相比，種子的優勢在於創造變異和引入多樣性。遺傳背景高度一致的單一化栽培更容易受到氣候異常或病害的影響，香蕉經歷過一次全球範圍內的品種「大換血」，對馬鈴薯單一品種的過度依賴更是曾在愛爾蘭制造了慘絕人寰的大饑荒。

在如今氣候變遷的背景下，作物更易受到環境和病害的影響，而雜交育種目前仍然是增加遺傳背景多樣性、提高作物抗性的主要育種手段，種子是這一過程的必由之路。在【種子博物館】中，讀者就可以看到香蕉的野生祖先（小果野蕉）的種子，以及馬鈴薯通常不會在栽培過程中結出的種子。

小果野蕉的種子生長在果實裏。每個花序可以結多達200個果實。這些果實會被哺乳動物吃掉，實作種子的傳播。長長的花序從植株頂端長出，鮮奶油黃色的花從花序上的紫色苞片中伸出。風、蝙蝠和昆蟲為花授粉。

馬鈴薯的種子呈扁平的半圓形至卵圓形，淺黃棕色，種子生長在果實中，按照植物學定義，其果實是一種漿果。種子有時用於栽培，但這種作物通常使用名為種薯的塊莖進行種植。

許多種子還被人類用在其他方面，例如調味和提神等。香莢蘭的種子用在各種香草風味食品中，咖啡的種子經過去皮烘焙就是商店裏可以買到的咖啡豆了，而【種子博物館】會告訴你，咖啡的商業生產都使用哪些物種。雖然它們栽培規模巨大，但在其自然棲息地，這些物種都受到各種人類活動的威脅。

香莢蘭的種子是微小的黑色盤狀物，表面覆蓋著一層黏稠的油脂。人們認為這些油脂是黏著劑，可以將種子粘在造訪的蜂類身上。種子生長在果實或者說種莢（植物學上稱為蒴果）內，如上圖所示，蒴果可以長到25厘米長。

小粒咖啡的種子通常稱為咖啡豆。從紅色小果實中取出後，種子必須經過碾壓才能去除堅硬的保護層。然後它們經烘焙和研磨，才能制成飲料咖啡。這種樹既可以自花授粉，也可以由蜂類授粉，而種子由哺乳動物和鳥類傳播。

作為一部引進的外文圖書，【種子博物館】的中文譯本 不但保留了相關物種的拉丁學名，還保留了英文通用名 ，這在很多時候是必須的，因為書中有很多對植物名稱的解釋，例如鳳仙花屬的屬名 Impatiens 意為「性急的」，指的是該屬所有植物采用的爆發性種子傳播機制，而這些物種的英文名Touch-Me-Not（字面意思「別碰我」）也來自蒴果在被觸碰時可能爆炸的傾向。

而在另一些情況下，英文名在譯者添加的譯註中用於澄清原文中沒有提及但在中文裏易混淆的概念，例如互葉白千層的精油被稱為「茶樹精油」，是因為該物種的英文名Tea Tree直譯過來正是「茶樹」，與產茶葉的灌木茶樹並不是一回事。這些名字是另一扇視窗，讓中文讀者能夠以異域文化的視角認識那些我們熟悉或不熟悉的植物，也讓植物成為連線人類不同文化的紐帶。

非洲鳳仙的果實是光滑的蒴果，中央膨大，形成一個三棱圓柱。種莢成熟時爆發，釋放出許多小小的棕色種子。種子有細頸，形似逗號。

互葉白千層的種子真的很小，每克種子包含5萬粒。它們生長在直徑為2—3 毫米的杯形果實中，由風力授粉。這種樹還因開蓬松的白色花而作為觀賞植物種植。種子不需要提前處理就能萌發。

【種子博物館】收錄的種子有的常見，有的稀有，有的碩大，有的微小，而對於每一粒種子及其所屬的物種，這本書都詳細介紹了它們在自然界的生存狀況和生態價值，對人類的實用用途和文化意義。這部按照分類學組織內容的科普著作將科學性和藝術性、學術性和普及性、工具性和收藏性完美結合，既可以作為專業人士的參考書，又能讓普通植物愛好者從中獲得對種子的基本認識和多元化的眼光。

種子是植物寄來的包裹，值得我們開啟細細品讀。

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