📖2023.02.01 读《植物的战斗》笔记
Feb 1, 2023
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Feb 1, 2023
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2023.02.01 读《植物的战斗》笔记
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2023.02.01 读《植物的战斗》笔记
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胡言乱语系列
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为什么植物不会动

  • 植物之所以不会移动,并非因为低等,更不是天生如此。用一种拟人化的方式来理解植物的行为——在面临生存压力的时候,植物主动地选择了静止不动。演化论告诉我们的是:一个物种如果天生就是这样,那么就意味着,它一定因为现在的样子而获得了某种生存上的优势。而植物选择不动,是因为在能量获取效率上更高。光合作用让植物获得了压倒性的生存优势,以至于地球上的生物总量,大约99.7%都是由植物构成的。

基因横向转移

  • 对于细菌这个层面的微生物来说,还有一种更厉害的传播基因的方法,叫作基因横向转移。因为原核生物对外来基因缺乏防范机制,它们很容易接受外来基因并与其融为一体。但是,高等生物的细胞对于自身基因的保护机制就比较健全,接受了外来基因的细胞会被免疫机制摧毁或者清除。所以,高等动植物之中,很少会发生基因横向转移的事件。基因横向转移这件事,让演化的发生变得极其偶然和灵活。

植物的起源

  • 目前已知蓝细菌诞生在35亿年前,它擅长的生存方式,就是大名鼎鼎的光合作用。因为蓝细菌大部分生活在海里,所以以前也把它们叫作蓝藻。当然,蓝细菌并不是藻类,之所以过去叫它们蓝藻,是因为蓝细菌的个体比一般的细菌要大得多,而且它们能进行光合作用,这些特点与藻类很相似。但从本质上来说,蓝细菌没有细胞核,是一种原核生物,它是细菌的亲戚。地球上有50%~85%的氧气是蓝细菌这类可以光合作用的微生物制造的。
  • 水生真菌起源于一些不会光合作用的鞭毛生物,它们的细胞外层包裹着结实的细胞壁,还拥有一种长出菌丝的本领。菌丝的用处很大,不仅可以像根系一样把自己固定在沙滩上,还能吸收有机物质当作食物。水生真菌对干燥和紫外线的抵抗能力要比蓝细菌强得多。
  • 最后的结果是,真菌把蓝细菌包裹了起来,它不仅能为蓝细菌提供必要的保护,还能利用菌丝吸收水和无机盐,并附着在岩石的表面。蓝细菌则负责运用光合作用的技能,生产出真菌赖以生存的有机物。一次偶然的突变之后,蓝细菌学会了生产有机酸。在有机酸的帮助下,岩石开始加速溶解,从此,一个名叫地衣的生物就诞生了,它们开始在寒武纪坚硬荒芜的岩石上开疆拓土。

内共生理论

  • 历史发展
    • 1883年春天的一个早晨,波恩大学的植物学家西姆珀观察到叶绿体与蓝藻的结构非常相似,猜测叶绿体就是活在其他细胞肚子里的蓝藻。
    • 1909年,梅列关于生物体内共生的论文终于得以发表,他认为内共生事件在自然界应该是相当普遍的事情,只要细菌能够在其他生物的身体内部存活下来,就完全可能发生内共生事件。
    • 1922年,美国解剖学家伊万·沃林发表文章,认为线粒体是在远古时代就与真核生物细胞内部实现共生的细菌,而现代的高等生物,都是远古时代单细胞生命内共生的产物。
    • 1965年,一位名叫林恩·马古利斯的女性生物学家再次提出了内共生假说。她认为,内共生现象不仅非常普遍,而且是驱动演化的重要力量。一些好氧细菌变成了现在的线粒体,蓝细菌变成了现在的叶绿体,一些善于运动的螺旋体细菌变成了现在细胞上会运动的纤毛。
    • 1978年,生物信息学家戴霍夫和舒瓦茨通过实验验证了叶绿体和线粒体与细菌的亲缘关系,这是内共生理论第一个重要的实验证据。
    • 1983年,科学家进一步发现,叶绿体和线粒体中保留着独立的DNA,这些DNA与细胞自身的DNA完全不同。至此,内共生理论才完整被人们认同。
    • 高等生命的细胞中都存在细胞核,这已经是一个常识了。但是,如果没有叶绿体、线粒体这些通过内共生进入细胞体内的细胞器,细胞核可能根本没有必要演化出来。现在有一种关于细胞核起源的观点就认为,细胞核是在内共生形成之后,为了保护自身的DNA而逐渐演化形成的。
    • 共生现象是生物界非常普遍的现象。人体的肠道中就居住着数以万亿计的细菌,我们吸收的很大一部分养分,其实是细菌消化分解后的产物。
    • 囊泡虫界的一些甲藻,它们体内的叶绿体就有多达六层膜,这很可能是这种甲藻吞吃了不等鞭毛类的生物,形成了第三层的内共生结构。这简直就是俄罗斯套娃了。
  • 海带不是植物。海带,一种褐藻,属于囊泡藻界。海带获得叶绿体的方式并不是直接吞吃蓝细菌,而是吞吃了那个与蓝细菌已经实现了共生的生物。被海带吞掉的那种生物,比较接近现在的绿藻或者红藻。我们把这种现象叫作二次内共生。
  • 把叶绿体养在自己的细胞里,让细胞具有光合作用的能力,这并不是植物的专利,也不是海带的专利,因为海蛞蝓也可以。这甚至也不是海蛞蝓的专利,因为生物学家发现,有些品种的蚜虫,也可以进行光合作用。
  • 海葵和珊瑚是动物。还是传统意义上的动物,只是它们选择把自己固着在海底。精美的白色珊瑚,其实是珊瑚虫的外骨骼。珊瑚的质地和功能与贝类和海螺的壳其实差不多。所以,珊瑚礁之所以会变白,是因为有颜色的珊瑚虫死了,露出了下面的白色外骨骼。珊瑚虫的身体其实是透明的。赋予珊瑚虫颜色的,其实是与珊瑚虫共生的虫黄藻。是虫黄藻体内的色素,让珊瑚虫显现出丰富多彩的颜色。装备了虫黄藻的珊瑚虫,就像是一台活着的碳酸钙3D打印机。但珊瑚虫依赖虫黄藻,但虫黄藻却不是非得依赖珊瑚虫不可。

植物都有毒

  • 由于吃荔枝而出现的低血糖症状和脑神经损伤,叫作荔枝病。荔枝中的糖类,成分主要是果糖。果糖这个东西,是不能直接被身体吸收的,能被人体直接吸收的糖类只有葡萄糖。导致荔枝病的并不是荔枝中的果糖,而是一种名叫亚甲基环丙基乙酸的物质,简称MCPA。当我们快乐地吃下荔枝的时候,血糖确实是快速升高的。这时候,我们的身体就会分泌胰岛素来把多余的血糖处理掉。但是,如果我们一次性吃掉的荔枝过多,MCPA就开始起作用了,这种物质会直接对葡萄糖的合成产生抑制作用。这时候,虽然我们的身体还在不停地分泌胰岛素,但荔枝中的果糖却无法转化成葡萄糖了。如果MCPA已经开始起作用,而我们仍然在继续吃荔枝,体内的血糖就会持续地降低,最终引发荔枝病。
  • MCPA主要存在于荔枝核和尚未完全成熟的荔枝果肉中。当荔枝完全成熟后,MCPA就所剩无几了。这就是为什么荔枝病总是在荔枝产地高发的原因。内地的城市能吃到的都是已经熟透的荔枝,自然也就不容易发生荔枝病了。
  • 所有的植物全都有毒,没有例外。因为它们不会动,就无法用常规的物理手段来避免伤害。在这种不利的条件下,植物最终选择了拿起生化武器保护自己。

味觉和生存

  • 人类能够品尝到的味道:酸、甜、苦、咸、鲜、肥这六种都跟生存有关
    • 酸味意味着舌头接触到了氢离子的时候,酸味可以引导我们摄入能够调节体内pH值的物质,同时促进食欲;
    • 甜味意味着舌头接触到糖类,这是身体所需要的能源;
    • 咸味意味着维护体液平衡和神经传导的钾钠离子接触到我们的舌头;
    • 肥腻的味道意味着脂肪;
    • 鲜味意味着蛋白质和氨基酸;
    • 苦味像是一个“有害物质”的大集合,只要是可能给身体造成损害的物质,统统会表现为苦味。人们对于除了苦味以外的其他味道,全都能够达成味觉体验上的一致。只有苦味,总会有一部分人,有着不一样的感知。
    • 苦味食物爱好者在赞美苦味的时候,给出的理由常常是“回甘”。回甘,就是吃过苦味食物之后,嘴里面留下的那种清甜的感觉。这种感觉其实与辣味是相似的,是我们人体受到外界伤害后,产生的一种自我修复的补偿效应。
    • 辣味其实并不是味觉,而是一种痛觉。我们不只是舌头能够品尝到辣味,全身的皮肤都有可能会被辣到。
  • 辣椒与薄荷
    • 虽然人们对辣度很高的辣椒的评价很不一样,但是对于一种食物到底有没有辣味,大家的回答却是比较一致的。斯科维尔就想,既然大家能对一种食物到底有没有辣味达成一致,那就干脆把相同重量的辣椒捣碎,然后用水稀释它们。当大部分人都品尝不出稀释溶液的辣味时,稀释的倍数就是辣椒的辣度。用斯科维尔的名字命名的斯科维尔指数,就成了描述辣度的标准单位。
    • 辣椒跟随着川菜红遍大江南北,其实只有30年左右的时间而已。即便是发明了川菜的四川人,种植辣椒的时间也只有200年左右,也就是差不多在清朝的嘉庆年间。当我们围坐在红油火锅周围,谈论着中国传统美食文化时,我们可能忽略了一个事实:除了南美洲的原住民以外,全世界人认识辣椒的时间,都不过500年而已。
    • 无论是感知辣椒的热,还是感知薄荷的冷,都是通过一类名叫离子通道蛋白的蛋白质来完成的。2002年,科学家发现了人体的第一种低温感受受体,也就是TRPM8。这类受体十分敏感,只要周围的温度低于25℃时,它们就能够感知得到。
    • 薄荷叶子里的薄荷醇可以让TRPM8受体发生作用。薄荷醇在接触到人体的皮肤黏膜时,就会与受体相结合,让人产生冷的感受。清凉的感受会让我们有一种口腔十分清洁的错觉,这也是大多数牙膏都会加入薄荷的原因。
    • 猫薄荷的大名叫作假荆芥,与薄荷同属于唇形科,也算是薄荷的远亲。这种植物中让小猫着迷的物质,名叫荆芥内酯,它可以刺激猫科动物的大脑神经元,让小猫产生兴奋感。猫薄荷并不是唯一一种能让小猫着迷的植物,有一种名叫天木蓼(liǎo)的植物,它对小猫的吸引力,比猫薄荷还要强。天木蓼的树枝里除了含有小猫喜欢的荆芥内酯,还含有另外一种叫作猕猴桃碱的物质。

苔藓和植物

  • 苔藓逆袭的过程。
    • 第一个里程碑:苔藓演化出类似茎叶的分化结构,可以短时间在陆地上生活。
    • 第二个里程碑:苔藓演化出孢子囊,可以大量繁殖后代,从此进入演化的快车道。
    • 第三个里程碑:苔藓演化出可以爆开的精子囊,从此繁殖无须在水中进行。
    • 第四个里程碑:苔藓演化出储水细胞,死去的苔藓也能帮助改善环境。
    • 第五个里程碑:苔藓演化出长时间隐生也就是装死的能力,用来对抗恶劣的自然环境。
  • 繁盛的被子植物类群,其实正是从苔藓中分化出来的。根、茎、叶、花、果,这些纷繁复杂的器官形态,就是从不起眼的苔藓开始起步的。
  • 苔藓在演化的过程中也经历过好几次重大的分化,最终形成了苔纲植物、藓纲植物和角苔纲植物。区分苔和藓是很容易的,如果用一句话来简单概括,那就是:“苔”是趴在地面上生长的,而“藓”则是挺立着生长的。
    • 苔纲植物根、茎、叶的分化都很不明显,和壳状地衣的外形很相似,也是一片一片地附着在树干或者岩石上的,普通人常常会混淆苔藓和地衣,就是这个原因。
    • 藓纲植物的最大特征是它们能够立起来生长。这个动作看似简单,但实际上却是伟大的创新。这是从二维空间到三维空间的质的突破。比起那些趴在地面上生长的“苔”,它们已经产生了简单的根、茎、叶的分化。
    • 角苔纲的物种数量最少,只有100多种,却是苔藓大家族中最高级的一个种群。说它高级,是因为角苔做出了一个足以让整个植物界铭记的重大发明,那就是维管束。“要想富,先修路。”这个维管束,就是植物用来传输水分和养分的高速公路。

生物碱

  • 大多数植物在受到病虫害侵袭的时候,都会产生生物碱类的有毒物质,这些有毒物质就像是杀虫剂,植物会利用它们驱逐害虫。生物碱是一类包罗万象的含氮有机物,吗啡、鸦片、可卡因这些臭名昭著的毒品,都属于生物碱类物质。科学家根据化学性质的不同,将植物体内的有毒物质划分成了七大类,其中种类最多并且最致命的有毒物质,就是生物碱。
  • 生物碱并不是某一类特定的物质,它是一大类含氮有机化合物的总称。而且,生物碱虽然名字里带着一个“碱”字,可并不都是碱性物质,它们当中也有一些是中性物质,甚至还有一些生物碱是酸性物质。

咖啡、茶

  • 咖啡因就是一种生物碱。咖啡、茶、可乐、巧克力饮品以及各种功能饮料里,都含有咖啡因。如果不考虑成瘾性带来的额外危害,吗啡的毒性只相当于咖啡因的60%,还不到烟碱毒性的十分之一。
  • 大脑中有一种专门用于感知疲劳感的机制。当我们身体内的能量耗尽的时候,大脑神经细胞表面的腺苷就会与腺苷受体发生结合,发生结合的腺苷数量越多,发出的睡眠信号也就越强烈。咖啡因与腺苷受体有着相似的化学结构,它们能代替腺苷受体与腺苷发生结合。新来的腺苷受体没办法与腺苷结合,就欺骗大脑说我不困,这就是咖啡因能够扫除困倦的原因。除此以外,咖啡因还能通过非常复杂的机制,促进多巴胺的分泌。这个特征与其他毒品作用的方式,是大同小异的。
  • 经过育种家一代又一代的选育工作,最终让利比里卡种、罗布斯塔种和阿拉比卡种三种咖啡脱颖而出。决定一个咖啡品种是否优秀的指标不是产量,也不是咖啡因的含量,而是风味。比如,从口感上说,阿拉比卡咖啡豆油脂丰富、略带酸味,而罗布斯塔咖啡豆则有一股麦粒的香气。如果把三种咖啡豆按照不同比例混合起来,就能调节咖啡的口感和味道。
  • 很多人都知道,咖啡因是因为咖啡而得名的,而茶叶中的物质则是茶碱。这个认识是错误的。在干燥的咖啡豆中,含有大约2%的咖啡因,但干燥的茶叶中含有的咖啡因达到了3.5%。我们感觉喝茶可以提神,这种提神的作用来自咖啡因,而不是茶碱。
  • 茶树同时产生了茶碱、茶多酚、茶氨酸等物质,这些物质不仅能驱赶害虫,还构成了茶叶独特的味道。由于茶叶中的咖啡因会和茶多酚进行结合,让茶叶的苦涩并没有那么强烈,反而茶氨酸还能呈现出独特的鲜味。
  • 英国植物学家福琼从中国将茶种等带到了印度种植,于是有了印度产的阿萨姆茶叶。

毒品

  • 身体里天生就能分泌一种带有镇痛功能的物质,名叫内啡肽。内啡肽的化学结构与吗啡很相似。当内啡肽与我们体内的吗啡受体结合时,就会产生镇痛的效果。我们的关节摩擦、内脏的振动都会产生痛觉,而内啡肽的存在,让我们在正常运动的时候不会受到疼痛的困扰。
  • 吸食毒品的结果,就会对体内的内啡肽分泌形成抑制作用。久而久之,人体分泌内啡肽的能力就会降低,严重的甚至会停止分泌内啡肽。这时候,如果强行戒断毒品,就会因为缺少内啡肽而浑身疼痛难忍,生理机能也会发生紊乱。
  • 人类对于毒品的划分,毒品分为抑制型、兴奋型和致幻型三种。抑制型可以抑制中枢神经系统,让人变得放松;兴奋型能刺激中枢神经系统,使人产生兴奋;致幻型则让人产生幻觉,导致精神的抽离。

巧克力

  • 可可碱是可可豆中苦味的主要来源,它的作用与咖啡因类似,能让人产生一定的兴奋感。人体对可可碱的代谢率非常高,6~12小时就可以把体内的可可碱完全代谢掉,所以比起其他生物碱,这种物质对人体更加安全。但对于猫和狗来说,大约要72小时才能完全代谢掉体内的可可碱。因此,只要一小块黑巧克力,就足以让这些小动物中毒乃至丧命了,这也是猫、狗不能吃巧克力的原因所在。
  • 可可豆中最重要的物质,可能并不是咖啡因,也不是可可碱,而是可可豆中含有的另外一种物质——苯乙胺。苯乙胺有着调控情绪的能力,还能控制多巴胺的释放。人们在吃巧克力的时候,产生的那种“恋爱的感觉”就是可可豆中的苯乙胺在起作用。
  • 把可可豆中的油脂提炼出来,这就是可可脂,而剩下的固体成分就是可可粉。大比例的可可粉和少量的可可脂,可以制造出苦味浓郁的黑巧克力;如果一点儿可可粉都不加,只用可可脂来制造,造出来的就是白巧克力;如果在巧克力浆中加入牛奶,就是牛奶巧克力。

致幻与历史

  • 只要翻阅一下资料就会发现,所有具有致幻作用的植物,都有着极其悠久的种植历史。这些植物的最初用途,无一例外地,都是被用于祭祀活动。
  • 人类会在安全的地方吃下具有致幻作用的有毒植物,然后静静地享受致幻类毒素带给人的独特快感。古人类学家认为,这些致幻剂曾对原始社会的塑造和形成产生过重大影响。致幻剂帮助原始人更有效地组织起来。说句更直白的话就是,致幻剂启发了人类,让人类相信了神明的存在。
  • 关于农业种植的起源问题,现在有一种“奢侈品假说”。考古学家发现,由于古人类社会的人口总数较少,所以他们即便定居下来,周围可供采集狩猎的资源也并不会枯竭。这就是说,古人类很可能并不是因为食物短缺的压力,才被迫进入农耕社会的。事实上,现在很多处于热带的非洲国家,比如刚果、乌干达这些国家,虽然国家并不富裕,但食物从来就没有短缺过。这样的地区,确实没有大量种植粮食作物的实际需求。考古学家认为,古人类很可能是从种植罂粟这类没有实际用处但是却对文明发展很重要的毒品植物中逐渐启动了农耕文明的。在这个大前提下,能吃和好吃往往就不能成为人类种植植物的重要动力。反之,那些含有某种致幻物质,能用于祭祀活动的植物,比如罂粟和乌羽玉,反而更早地被人工种植。还比如像可可豆这种,可可果的果肉无论怎么好吃,都不足以驱动早期人类去种植它们。反而,含糖量较高的可可果果肉,有可能成为酿酒的好材料。而酒精饮料符合“奢侈品”的定义,有可能成为人类大量种植可可树的原因。

水果

  • 蔷薇科,简直就是水果界的扛把子。蔷薇科出产的水果,是所有科属中最多的。苹果、梨、桃子、李子、杏、梅子、樱桃、山楂、海棠,这还不算小品种,就已经一大堆了。还有些水果,它们也是蔷薇科的水果,比如枇杷其实是苹果的近亲,也是蔷薇科的水果。草莓、覆盆子、蛇莓、树莓这些传统上被分类为浆果的水果,其实也是蔷薇科的水果。
  • 科学家把蔷薇科分成三个亚科,分别是仙女木亚科、桃亚科和蔷薇亚科。
  • 在所有的蔷薇科植物里,如果它们的果实只有一粒种子,类似樱桃、李子或者桃,那么它们就归属于桃亚科。如果它们像苹果、梨或者海棠一样,在一个果实里藏着不止一颗种子,那么它们就归属于蔷薇亚科。
  • 蔷薇亚科水果,它们的种子传播策略是果肉大,种子小和多,以数量取胜。
  • 桃亚科水果,比如桃、杏、李子和樱桃,它们的策略则是单一种子,有着非常厚而且坚硬的硬壳,即使咬开,也有剧毒的氰化物。大多数的氰化物都会散放出一股特殊的苦杏仁味儿。
  • 很多人都以为,水果的口感越甜,含糖量自然就越高,这个理解是错误的。决定一种水果的口感是甜还是酸,除了含糖量以外,更重要的指标叫作糖酸比,也就是水果中还原糖和有机酸的比例关系。调整果实中的有机酸浓度,可比快速积累糖分容易多了。当种子成熟的时候,这些水果就会分解掉果肉中的有机酸,这样,水果就能在很短的时间里由酸变甜了。
  • 你可能还以为,很多哺乳动物都喜欢吃多汁的浆果,这个认知也是错的。绝大多数哺乳动物都是色盲,它们根本没办法分辨出红色,更不知道果实什么时候才是成熟的。
  • 在哺乳动物中,灵长类动物却是个例外。生物学家认为,分辨红色的能力之所以能在灵长类动物身上保留下来,与它们栖息在树上,有吃果实的需求有很大关系。能够辨识出红色果实传达出的成熟信号,是一种明显的生存优势。所有的鸟类都能敏感地分辨出红色,也是这个原因。
  • 鸟类虽然能辨识出象征着浆果成熟的红色,但它们却缺少品尝甜味的味觉。所以,身为浆果,完全没有演化出甜味的动力。如果浆果会呈现出甜味,就必然会吸引到能够嚼碎它们种子的哺乳动物前来取食。
  • 只有灵长类动物,包括人类,才有能力识别果实的成熟,也对甜味有强烈的需求。现在我们就知道了,所有有甜味的水果,都是人类驯化和选育的结果。在自然界中,根本就没有让水果变得更甜的环境压力。你周围所有甜美的果实,都是人类在短短几千年的时间里,与植物共同创造的。

关于美

  • 中国现代美学的奠基人朱光潜教授,曾经提出过“无用之用”的美学观点。朱光潜认为,美的东西,必须是没有实用价值的。如果过于实用,人们就会去关注它的实用价值,而忽视美的一面。而美又不能是完全无用的,完全无用的东西,也无法引起人类精神层面上的共鸣。
  • 演化生物学的观点认为,如果我们找到了有用的东西,身体就会分泌多巴胺来奖励自己,以便帮助我们记住这些有用的东西。如果某个东西现在没用,而未来可能会派上用场时,身体也会分泌多巴胺进行奖励。这就是审美的愉悦感。

怎么把打磨好的石器固定在木棒上的呢?

  • 石器时代的人们,是怎么把打磨好的石器固定在木棒上的呢?在很长一段时间里,古人类学家都很草率地认为,古人用了一些柔韧的藤条,把石斧和石矛捆绑在木棍上。但是,我敢保证,这些古人类学家们并没有亲自尝试过打磨一件石器,更没有把石器绑在木棍上的经验。如果他们真的这么做过的话,他们一定会发现,想用柔韧的藤条把石头和木棍牢牢捆在一起而不会脱落,是一件多么困难的事情。
  • 其实秘密在胶水,尼安德特人先用焦油把石矛和木棍黏合起来,然后立即在上面缠上藤条。有了这些黏合剂的帮助,石矛和木棍才能结实地固定在一起。

为什么叶绿素是绿色的呢?

  • 这是因为叶绿素是一种能够吸收可见光中红光和蓝光的色素,基本上不会吸收绿光,叶绿素会把绿色光反射出去,这就是植物的叶子呈现出绿色的原因。
  • 既然叶绿体的作用就是吸收并且转化阳光的能量,那植物为什么要放弃绿色光里的能量呢?如果能把所有的可见光全部都吸收掉,不就可以获得更高的能量转化效率吗?
  • 科学家相信,早期可以进行光合作用的生命,它们利用阳光的方式一定是多样化的,反射绿色光一定不是生命唯一的选择。找到更多不同于绿色植物的光合生物,就成了解开这个谜题的关键。
  • 古细菌远比细菌古老得多,在进化树上也早就与细菌分道扬镳了。科学家把这种古细菌称作“古菌”。古菌出现在地球上的时间非常早,科学家推测,大约在38亿年前它们就已经出现了。
  • 有种古菌名叫嗜盐杆菌,它们用来转化光能的物质叫作视黄醛。视黄醛这种物质其实并不罕见,它又叫作维生素A醛。食物中的维生素A和胡萝卜素经过肠道吸收以后,就能转化为视黄醛。在人类的视觉系统里,就是用视黄醛来感受绿色光的。嗜盐杆菌的细胞膜上布满了大量的视黄醛,这让它们的身体呈现紫色,大量嗜盐杆菌分布在水中时,看起来就是粉红色的了。
  • 嗜盐杆菌很可能是地球上最早利用光能的生物。它们利用视黄醛来转化绿光中的能量。合成视黄醛的难度要远低于叶绿素,所以视黄醛很可能才是早期光合生物的最优选择。
  • 如果嗜盐杆菌占领着整个海洋,那么大海就不会像现在这样呈现出蓝色。如果你从太空望向地球,你会看到一个被紫色海洋包裹着的星球,这就是著名的“紫色地球假说”。
  • 而这种情况下,如果有一种生命,能够充分利用红蓝光里的能量,就会拥有生存优势。这就很好地解释了叶绿素出现的原因。
  • 那么,绿色植物后来又是如何成功逆袭的呢?这与随后发生的大氧化事件有关。
  • 38亿年前的地球大气中,只有微量的氧气。生活在海洋中的古菌当然也都是厌氧菌。但当蓝细菌这样的生命出现后,就开始不断地向大气中释放氧气。这些氧气对于过惯了厌氧生活的古菌来说是致命的。好在还有一类甲烷细菌,它们可以通过释放甲烷来抑制氧气含量的升高,这才与蓝细菌释放的氧气保持了一个基本的平衡状态。但大约在26亿年前,由于海水含氧量的提高,甲烷细菌所依赖的镍元素急剧减少,大量甲烷细菌也因此而大量死亡。失去甲烷细菌的遏制之后,大气中的氧含量也开始迅速增加,嗜盐杆菌由于氧气的增加逐渐退出了历史舞台。
  • 视黄醛的结构要比叶绿素简单得多,不需要氧气的参与,也能让生命获取到阳光中的能量。这就意味着,即使没有氧气,生命也依然可能存在。它们很可能类似嗜盐杆菌,可以利用阳光中的绿色光进行光合作用。
  • 有科学家认为,在某些星球上可能存在既有视黄醛也有叶绿素的生物,那么这种生物看起来可能就是全黑的,它会吸收掉所有的可见光。
  • 绿色能让人类产生安全感,这可能与人类祖先的树栖生活有些关系。

其他

  • 我们总以为雨林厚厚的落叶下面,必然是营养丰富、疏松肥沃的土壤。但事实上,雨林下的土壤,不仅不够肥沃,甚至是异常贫瘠的。这是因为雨林中的降雨特别充足,过多的水分流过土壤后,就会产生淋溶现象。土壤中的磷、钾、钙、镁等植物所需的元素会溶解到水中,随着土壤水分的下渗流失到地下水和河流中。土壤里剩下的物质,都是溶解度更低的铝和铁的氧化物。正是因为这些氧化物的存在,让热带很多地区的土壤呈现红色或者浅黄色。这些物质不仅不能满足植物生长的需要,如果它们的含量超过一定的限度,还会对雨林的植物产生毒害作用。
  • 无花果树也是榕树的一种,而从广义上来说,800多种榕树的果实都可以叫作无花果。我们经常吃的无花果,也有几十种之多。
  • 刚刚离开育儿袋的考拉幼崽是嚼不动桉树叶的,这是因为它们的牙齿还没有长好。这个阶段,它们只能以母亲的粪便为食。
  • 树木依靠蒸腾作用,可以产生相当于15个大气压的负压,这么大的压力,就足以把水分提升到150米的高度了。这就是树木输送水分的秘密。
  • 御寒的诀窍,就是想办法阻止皮肤附近的空气流动。衣服起到的作用,就是利用致密的纤维,把贴近体表的空气分隔成很多的小空间,这样就减少了皮肤表面的空气流动,达到了保暖的目的。
  • 区分“树”与“草”的标准看的是茎的结构。如果仔细观察一棵被砍断的树,你多半可以看到一圈一圈的年轮。这是因为木本植物的茎中有一个叫作形成层的结构,这部分组织会随着树木的生长不断进行分化,形成新的木质部和韧皮部。大树之所以能越长越粗,就是因为形成层不停地分化而造成的。一年四季的温度变化,会让形成层的生长速度忽快忽慢,这就是年轮形成的原因。小草的茎部没有形成层,也不可能越长越粗。所以,它们从一出生开始,最终能达到的高度就已经基本确定了。这也是大多数小草都没办法长得很高的原因所在。
  • 每一根玉米须都是雌花上一根根长长的雌蕊,玉米棒子上的每一粒玉米,曾经都是一朵花。每一粒玉米都是独立完成授粉的。
  • 把曼妥思薄荷糖放进可乐,就会导致可乐剧烈喷发。这个现象背后的原理,就是曼妥思薄荷糖中的多糖类树脂溶解在水中,破坏了水分子的表面张力,导致可乐中的二氧化碳气体瞬间释放。
  • 蓼蓝、板蓝或者菘蓝是三种不同的植物,这些植物并没有很近的亲缘关系。目前没有证据表明,板蓝根对某种疾病有统计学意义的疗效,甚至中药厂制造板蓝根的原料也不是板蓝,更多的时候,他们使用的是菘蓝。
  • 如今市面上最常见的香蕉品种,被称为卡文迪许(Cavendish)香蕉或者华蕉。但是,仅仅80年前,这种卡文迪许香蕉还只有我国和越南的部分地区有少量种植,它之所以有机会风靡全球,是源于一种名叫大麦克(Gros Michel)的香蕉灭绝了,这种香蕉原产自加勒比海地区。
  • 与卡文迪许相比,大麦克的果皮更厚,即使经过挤压或者磕碰,大麦克的果肉也不容易受到影响。因此,大麦克更加适宜长途运输。更重要的是,大麦克的果实更大,吃起来的味道也更加香甜。
  • 如果你想象不出大麦克的香味也没有关系,你可以买一瓶香蕉口味的饮料尝一尝,你会发现,香蕉味的饮料与我们平常吃的卡文迪许香蕉一点儿都不像。你觉得不像那就对了,因为这些香蕉味道的香精并不是依照卡文迪许香蕉而制作的。它们的味道,属于曾经风靡全球的大麦克香蕉。
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