《攀援植物的运动和习性》，[英]达尔文著，北京大学出版社2014年10月出版

多年前，我读舒婷的《致橡树》，对其第一句就不以为然。她写道，“我如果爱你，绝不像攀援的凌霄花，借你的高枝炫耀自己。”瞧，她把凌霄花的攀援当作是炫耀了。当时，我心里想，她应该好好地补一补植物学或古诗词的课程。同是写凌霄花，北宋诗人杨绘就不像舒婷这么武断，他的《凌霄花》诗曰：“直饶枝干凌霄去，犹有根源与地平。不道花依他树发，强攀红日斗鲜明。”李白对攀援植物紫藤树，也是充满褒扬的：“紫藤挂云木，花蔓宜阳春。密叶隐歌鸟，香风留美人。”

达尔文在《论英国及外国兰花通过昆虫受精的各种装置以及杂交的良好效果》之后，专门写了一本研究攀援植物的书——《攀援植物的运动和习性》。达尔文写这本书的灵感来自他的好友和支持者、美国植物学家格雷。1858年他读了格雷的一篇短文《论卷须的运动》，对攀援植物产生了浓厚的兴趣。过去一般认为，植物跟动物间的重要区别便是后者运动而前者不动，而攀援植物似乎模糊了这一界限。

达尔文试图在生物演化论的框架下，探索这一类有趣的植物。格雷的原文是研究一种野生黄瓜卷须的运动特点，这种野生黄瓜是美国东北部的一种土著植物，当时人们用来治疗糖尿病。格雷从美国给达尔文寄去了野黄瓜的种子，达尔文在自家的温室里种植，并时时刻刻观察、记录。像他的许多研究一样，达尔文总是尽可能地扩大研究范围，最终他的书中研究了42种攀援植物，分成缠绕植物、叶攀援植物、带卷须植物，以及具钩刺附属器官和根系攀缘植物四种类型，并分别加以详尽的论述。

对缠绕植物，达尔文注意到了它们的“手性”，即大多数有着不同的固定缠绕方向。比如，牵牛花、四季豆、丝瓜、山药等，缠绕方向为逆时针方向（即左旋转缠绕）；而金银花、鸡血藤等，缠绕方向则为顺时针方向（即右旋转缠绕）。还有一些缠绕植物，并无固定的缠绕方向，比如何首乌等。

在当时的时代，达尔文猜想到这些可能与攀援植物适应生长环境、为了获得更多的阳光雨露有关，而且可能与生长激素的分布也有关。但限于当时的研究手段和认识水平，他无法确知其真实原因。然而，他在书中颇有信心地指出：通常认为植物有别于动物，在于植物缺乏运动能力；我认为正确的表述应该是，植物只有在运动对其有利时，才会获得和展示这种能力。由于它们固着于地表，空气和水带给它们食物，因此相对来说，它们不太需要运动的能力。显然，达尔文把攀援植物的运动能力归结于自然选择下的环境适应。因此，这是支持他的生物演化论的。

后来的研究表明，缠绕植物的缠绕方向性，委实是生物演化的结果，是来自不同祖先类型遗传下来的本能。亿万年前，两类缠绕植物的祖先类型分别生活在南半球与北半球。为了获得更多的阳光雨露，它们的茎端就朝向太阳照射的方向生长。因此，生长在两个不同半球的祖先类型便向不同方向旋转。经过漫长的演化，便形成了各自固定的旋转方向，即便移居他处，其缠绕方向性也被固定不变地遗传下来。而没有固定缠绕方向性的植物，则因起源于赤道附近所致。

近年来，分子生物学研究也逐渐揭开生长激素的奥秘。生长激素由植物正在生长的未成熟部分生成，随后被转送到整个植物体。植物的茎需要尽可能地伸直以高效地吸收太阳光线，因此更多的生长激素被输送到茎的下部，使其加速生长并伸直。同理，窗前的植物也通常会转向光源，因而朝阳的一面总是生长得更快。生长激素的这种动态调控，确保了植物能够最有效地利用局部的和不断变化的环境条件。

在书的结论部分，达尔文详细分析了为什么这些适应会发生、这些适应又是通过什么样的形式发挥其有利效应的。他指出，缠绕植物有利于固着（通过攀附其他植物得到额外支持），这在多风的环境中无疑是很有利的。另外，在高大密布的丛林中，缠绕植物也是有利的，它们可以攀附大树生长到丛林的冠盖之上（即树冠层），以获得更多阳光雨露以及发展空间。因此，攀援植物的运动能力是源于它们自身的需求而逐渐演化而来的。显然，攀援植物的“攀高枝”绝不是像舒婷所说那样，是为了“炫耀”，而是生存斗争中实实在在的“需要”。

正像达尔文向自己出版商“推销”的那样，这本书包含了许多新颖的观点和内容，值得出版。该书最初以长篇论文形式发表于《林奈学会志》第九卷（1865年），直到1875年才由他的出版商默里正式以书的形式修订出版。该书的插图是他儿子乔治画的。

在达尔文众多著作中，《攀援植物的运动和习性》被视为主要的一部，在他的植物学著作中仅次于《论英国及外国兰花通过昆虫受精的各种装置以及杂交的良好效果》，位居第二。跟达尔文其他著作一样，该书不仅有其经典地位，而且有重要的现实意义，尤其自上世纪90年代以来，激发了一系列新的、多学科研究，盖因热带森林生物多样性研究以及整合生物学的兴起，尤其是生态学和保护生物学等方面的进展。攀援植物在热带雨林生态系统中有着十分重要的地位，不仅影响诸多树栖动物，而且对整个生态系统有正面影响，比如增加物种多样性、结构多样性、可利用资源，以及林中动物通道、生育地多样性等。

达尔文真的很了不起，在科学研究上，他好像有一双特别神奇的手，但凡他触碰过的领域，于今依然十分活跃；不特此也，他几乎无一例外、无可争辩地成了该领域的开山鼻祖。

来源：《中国科学报》 (2019-11-22 第6版 读书)

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