按：今天推荐的不是读小库的某本书，而是今年读库套餐附带的第二本小册子《失敬，植物先生》，植物真的要比我们想象的聪明得多。另外，书里还藏着一名学生创造性地解决某个科学难题的彩蛋呢。

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在我看来，植物界已知的被动运动中——其中有些真的非常奇葩——芹叶牻（máng）牛儿苗（Erodiumcicutarium）种子的运动最好玩、新奇，它们从母体脱落，粘在途经动物的皮毛上，跟着旅行一段，最后掉在地上，直至找到一个缝隙，滚落进去。连自身可以提供能量的生命体都很难做到这一点，更别说由死细胞组成的种子。芹叶牻牛儿苗种子的行动是个谜。

芹叶牻牛儿苗很美，和我家阳台上养的天竺葵属植物一样，它生长在世界上很多地方。其叶子的形状很像芹菜，果实的形状很像苍鹭的喙，这也是牻牛儿苗属的拉丁语学名的来历（“erodiòs”在古希腊语中意为“苍鹭”）。

事实上，牻牛儿苗科其他植物的名字也都与大型水鸟的喙有关，比如老鹳草属的拉丁语名字“Geranium”来自古希腊语中的“géranos”（鹤），而天竺葵属的拉丁语名字“Pelargonium”则来源于古希腊语中的“pelargòs”（鹳）。

说回牻牛儿苗属植物，它们分布广泛，开紫色五瓣花朵，最突出的特征无疑是种子，长得毛茸茸的，顶端像渔叉的尖头，还有带毛刺的螺旋状芒。每种构造都有特殊作用，能够帮助种子完成一系列令人叹为观止的运动。

芹叶牻牛儿苗原产于地中海盆地，是一种一年或两年生草本植物。我对牻牛儿苗属植物的兴趣早已有之，当时我实验室的一位研究员卡米拉·潘多尔菲（CamillaPandolfi）曾在欧洲航天局（ESA）的一个特殊部门“阿莉阿德娜高级概念小组”工作过一段时间，该小组主要负责欧洲航天局与研究尖端空间技术的欧洲学术团队之间的沟通联络。事实上，我们经常跟这个小组打交道，也正因如此，当卡米拉问我她能否来我们研究中心工作，我半点儿都没犹豫—她当然应该来，而且要尽快来。在那里工作的两年是段非常宝贵的经历，而我们的实验室正致力于研究植物在失重环境下的行为，并与多家空间技术机构建立了密切合作关系。卡米拉在这里会如鱼得水。欧洲航天局研究与技术中心位于荷兰诺德韦克，距阿姆斯特丹十几公里。卡米拉刚到那里工作时，发现自己的工作任务比预期还要有趣—研究植物的结构、功能及策略，并用研究成果为空间技术提供新思路。这项工作乍一看很困难，但有着独特的魅力。在空间探索方面，植物究竟可以教给我们什么呢？刚开始确实什么都没有，但植物总会想出办法。卡米拉提出很多想法，它们都可能成为极富价值的创意。其中有两项研究让我们获益匪浅：一项是对藤蔓的研究，可作为研制人造抓握构件的参考；另一项是对牻牛儿苗属种子的研究，对研制用于穿透地表、探索地下的超节能钻机起到了重要作用。你们一定记得“探路者号”“勇气号”“机遇号”“好奇号”吧？它们都是近些年被送到火星执行探测任务的火星车，还有年11月12日在丘留莫夫–格拉西缅科彗星表面着陆的“菲莱号”着陆器。这些探测设备的主要任务是钻入地表以下一定深度，采集土壤样本并进行分析。研究天体钻探是全球所有太空探索机构的优先事项，其目的是探测水体（即便是地表以下的固态水）、研究土壤的化学成分、寻找目标天体上的微生物等等。如今，无论想往太空发射什么设备，都要满足成千上万个安全条件，其中最关键的是重量要尽可能轻，耗能要尽可能少。重量和能量是空间技术最难攻克的两大难题。正因如此，轻盈、可移动、能穿透土壤而不消耗任何能量的牻牛儿苗属种子成了欧洲航天局研究的重要研究课题。试想一下，如果能研发出某种像牻牛儿苗属种子一样的设备，未来的太空探索会成为什么样子？和所有植物一样，牻牛儿苗属植物也必须尽可能在更大范围内散播自己的种子。跟人类不同，母株可不希望子子孙孙都围在自己身边，反而会用尽手段让后代远离自己。这种具有重要演化意义的选择有众多原因，主要是为了阻止与其竞争的物种在附近生长。植物发明了数百种不同方法，让种子散播到周遭环境中，同时还要确保自身在环境中更好地生存。对牻牛儿苗属植物来说，一切始于一个爆裂动作—种子全部挤在一起，让彼此在迸发的一瞬间，能够有更大的能量移动得更远；这种能量不断积攒，直到平衡被打破。一只昆虫轻微的触碰，某只动物的经过，抑或一阵风吹来，就能让牻牛儿苗属种子瞬间迸裂四散，发射到几米开外。然后，它们会用身上的毛刺钩住动物的皮毛，去往离母株好几公里远的地方。种子一着陆，马上就开始新的征程。表面的毛刺帮助它们移动，一旦在土地上找到小缝隙，这些毛刺就会帮种子将尖端朝下，移动到准确的位置。这时，昼夜湿度变化让芒发生卷曲和伸展运动，产生驱动力，又由于尖端的形状能使运动方向保持恒定，可以让种子不断朝着土壤更深处移动。几轮昼夜交替后，种子抵达地表以下几厘米的理想位置，随后发芽、生长。现在，大家已经认识了牻牛儿苗属种子的惊人能力，也应该明白为什么卡米拉和高级概念小组的同事会在这项研究上耗时近一年。他们仔细观察牻牛儿苗属种子的动力来源及其运动策略的每个细节。为了研发能在未来完成天体探测任务的超节能钻机，他们仔细对牻牛儿苗属种子在不同土壤中—这些土壤的成分与从月球、火星和彗星表面采集回的样本相似—的运动能力进行了评估。每到春季，芹叶牻牛儿苗的果实在成熟过程中会发生形态变化，令种子爆裂式喷出。要进行大量观测，会用到各种各样的视频捕捉技术，因为牻牛儿苗属种子进行着多种运动。种子在土壤里的运动十分缓慢，需要借助普费弗发明的延时摄影技术；而种子爆裂、喷出、落地的运动十分迅速，须使用能将动作慢放的高速摄影技术。这绝不是一项简单的工作。在我们实验室里，大家都是延时摄影专家，但谁也不知道如何拍摄种子的爆裂和飞行落地。这要求使用与平时完全不同的设备和技术，我们下了好一番工夫才找到方法。问题在于只拍摄一两次远远不够，我们得模拟其他星球的环境，在不同的湿度、温度和不同的土壤环境中拍摄成千上万次，还需要让种子在万事俱备的条件下按时爆裂。我们摸索了一个多月，还是没能找到什么好办法，只能按下拍摄键，坐等植物爆裂的那一刻。我们用每秒达一千帧的高速摄像机进行拍摄，几分钟内累积的数据量就非常庞大（一秒足有好几千兆），根本找不到能容纳几小时视频的存储设备。一个月下来，只拍摄了几次种子爆裂，也找不到新的研究方法。忽然有一天，解决方案被一个来参观的高中男生带来了。在进入LINV之前，所有来访者都必须接受简短的行为规范培训，要求之一是不能碰实验室里的任何东西，这既是为了避免设备损坏，也是为了预防来访者受伤。幸运的是，那天，一个学生违反了这项规定。一位同事正在讲解牻牛儿苗属植物的神奇之处，这个学生突然惊呼道：“啊，真酷！”然后，他从口袋里掏出一根细细的小木棍，触到了种子，轻轻一碰，就激发了爆裂。陪同参观的老师一个劲儿地道歉，保证回去对他严加惩罚，我却恍然大悟。这个学生来自离佛罗伦萨不远的一个地方，那里遍地都是牻牛儿苗属植物，他玩耍时就学会了如何让其种子爆裂。只要轻轻一碰，它们紧紧挤在一起的弹力就会突然释放。我们终于找到激发种子爆裂的方法，研究也可以继续进行了。接下来的几个月里，我们进行了成千上万次可操控的种子爆裂实验。上帝呀，请保佑那些不听话的小孩吧！多亏这项研究，我们才得以了解，牻牛儿苗属种子的每一个细微结构都有确切的功能。事实上，钻入地面、不断深入的能力与以下因素相关：A.种子的几何形状B.芒的结构，及其因空气湿度变化而发生的运动C.芒不发生运动的部分D.长在植株心皮和芒上的穗我们根据实验收集到的数据建立了牻牛儿苗属种子的运动模型，然后将它跟一份描述牻牛儿苗属特征的数据资料一起上交给欧洲航天局。也许有一天，真的有人会从牻牛儿苗属的研究成果中得到灵感，为太空探索研发出一款超节能钻机，那时我一定会感到欣慰。毕竟，我们能做的，都已经做到了。芹叶牻牛儿苗的芒有双重功能—提供种子爆裂的动力，以及种子自身运动的动力。（本文选自《失敬，植物先生》）阅读更多：活在我们身边的“外星人”▲本文作者：斯特凡诺·曼库索意大利植物学家、科普作家▼↓点击下方图片即可购买↓植物智能套装向植物学习解决问题的能力??点击阅读原文入手这套书。预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇