《森林祕境,生物學家的自然觀察年誌A Year’s Watch in Nature》這本書,是生物學家大衞·喬治·哈思克,挑選了美國田納西州森林中一塊一平方公尺寛的地方,觀察並思考生物在上面的活動,一年之間的記錄。
以一個一平方公尺大小的森林地,用一年的時間來觀察它的生態,是從微小看博大,化剎那為永恆。作者說他是作為對『西藏的曼荼羅、布萊克的詩作,或朱利安的榛果所提出的挑戰所做的回應』*。
曼荼羅是西藏僧侶用各種顔色的沙粒所畫的沙畫,代表著諸多意義,『繪製過程所需要的專注;圖案的複雜性與一貫性之間的平衡;圖案中所包含的各種象徵符號以及曼荼羅本身的無常性。然而,繪製曼荼羅的終極目的並不在彰顯這些特性。事實上,它所要呈現的是生命的道路、宇宙的樣貌,和佛陀的開悟。透過這個由沙粒組成的小小圓形圖案,我們可以看見一整個宇宙。』*
要由一顆沙子、一個小小的曼荼羅、一片一平公尺的森林地,去看到全宇宙。除了高深的學養之外,就是需悟性。
摘錄了該書的一些重點,供大家品味。
宇宙之大,還真是適合由思考一粒沙的方寸之間開始呢!
摘錄:
0. 葉綠粒和粒線體。
『水藻之所以呈現翠綠色,是因為它𥚃面有一個比地衣更古老的結合。……負責捕捉陽光的色素被放在一個個微小的珠寶盒(葉綠粒)𥚃。每一個葉綠粒外表都包裹著一層薄膜,並且含有屬於它自己的遺傳基因。這些深綠色的葉綠粒,乃是十五億年前寄居在水藻細胞內細菌的後代。……所有的植物、動物和真菌內都住著一種形似魚雷的「粒線體」(mitochondrion)。這些粒線體扮演著迷你發電廠的角色,負責燃燒細胞內的養分以釋出能量。它們從前也曾經是獨立的生存的細菌,但後來就像葉綠粒一樣,為了和其他生物共生而放棄了自己的自由和繁殖方式。』*
1. 動物體型的大小
『由於動物的體積和散熱速度之間的關係,生活在不同地理區域的動物體型會有所差異。如果一個物種分布甚廣,則北方的個體通常會比南方的大。這就是所謂的「伯格曼法則」(Bergmann’s rule),是由十九世紀的解剖學家柏格曼所發現的。』*
2. 林場可以變森林嗎?
『根據我們從冰河時期所學到的經驗,這種規模的滅绝是可以被逆轉的,但無法在數十年間達成,而需要幾千年的時光。』*
3. 我們的汗水
『……當我們汗如雨下時,我們汗水中的礦物質成分其實就和血液差不多。這時,流汗就等於在流血,只不過少了血中的那些大分子罷了。當我流汗流得慢時,汗水𥚃的鈉含量就比較少,相對鉀就多了。這是因為我們的身體不太會把鉀吸收回去。』*
4. 為什麼天空是藍色的?
『……紅色光子的波長遠比多數的空氣分子大,因此它們就像森林的火鷄叫聲一樣,可以輕易的穿透空氣,很少被吸收。藍色光子的波長很短,比較接近空氣分子,於是被空氣吸收了。一個空氣分子在吸收一個光子之後,會因為接收了後者的能量而亢奮的輕輕晃動,然後便釋放出一個新的光子。這個新的光子會往另外一個方向前進,因此原本整齊行進的藍色光子會四處亂竄。紅光則由於不會被吸收和彈射,可以一路前行。所以天空才會是藍色的。』*
5. 如何判斷森林的生態是否健全?
『……樹木對大自然的貢獻有一半是發生在它們死掉之後。因此,要評估一座森林的生態系統是否健全,就要看其中倒木密度有多高。如果地上到處都是枯枝倒木,讓你走在森林當中無法直線行進,那麼這就是一座很健康的森林。』*
6. 蝸牛是雌雄同體
『……對雌雄同體的動物而言,同一個個體必須同時擔負起這兩種責任。於是交配的過程就變得非常緊張。一方面要審慎挑選對方的精子,另一方面又要試著讓對方接受自己的精子。
蝸牛若偵測到交配的對象可能有病時,會拒絕展現牠們雌性的那一面,只給予(但不接受)精子。(中略)……當牠們所居住的地區可以交配的對象很少時,牠們就會同時展現雄性和雌性的特質,但在對象較多的情況下,牠們就會抑制雌性的那面,並且展現出雄性的行為,隨意授予精子,但把卵保留起來,等待最適合的對象。』*
7. 沒有性別之分的生殖方式。
『在所有的生物中,子囊菌和蘑菇的生殖方式自成一格。……它們並沒有性別之分(至少它們在性別上的差異不是我們能夠辨認出來的),也不製造精子或卵子,而是將雙方的菌絲融合在一起(這是名符其實的「合體」),藉此製造下一代。』*
8. 會模仿其他種螢火蟲閃光的母蟲。
『…..螢火蟲也不會理睬不同類螢火蟲所發出的閃光。但母的Photuris螢火蟲卻會模仿其他種母螢火蟲所發出的回應訊號,吸引那些一心想覓得佳偶但卻運氣不佳的公螢火蟲登門求親,然後再把他們抓起來吃掉。』*
9. 姬蜂(ichneumon wasp)小時候。
『……一旦找到後,牠們便會把卵產在那些毛毛蟲的身上。隔了一段時間之後,黃蜂的幼蟲便會從卵裏爬出來,鑽進毛毛蟲的身體裏,然後開始由內而外慢慢的把整隻毛蟲吃掉,只把最重要的器官留到最後。這些毛毛蟲儘管已經逐漸步入死亡,仍然會堅忍不拔的繼續吃著葉子並加以消化。儘管牠們的身體已經被吃得空空如也,牠們仍會繼續供應養分給寄生在牠們身上的這些盜匪,因此牠們可以說是絕佳的宿主。』*
10. 高爾夫球與環境。
『……十八和十九世紀的高爾夫球是用木頭、皮革、羽毛和樹脂製成,因此可以被細菌分解。但用強化的「熱塑性塑膠」製成的現代高爾夫球則無法如此。人類每年製造十億顆高爾夫球。(中略)……高爾夫球底下的落葉逐漸腐爛時,它們就會慢慢下沈。再過幾年,它們就會觸及落葉層底下的砂岩,被嵌在石縫中,並且逐漸化為齏粉。(中略)……最後,這些粉末中的原子會沈積壓縮而成的新岩層(沈積岩),或一泓又熱又燙的岩漿中。(中略)……高爾夫球也可能面臨另外一種命運:生長在它們周圍的地星和蘑菇可能會發明出一種新的方法來消化高爾夫球𥚃的塑膠成分,使這些成分得以循環再生。』*
11. 來自大自然的藥。
『……醫生曾經讓我服用兩種藥物,而這兩種藥物都取自植物。其中一種是阿斯匹靈。它原是來自柳樹的樹皮和繍線菊的葉子。這種藥物進入我的細胞後,會抑制血液凝結的現象,就像蚊子和壁蝨咬人時所分泌的那種化學物質一般。另外一種藥物是毛地黃,它是取自毛地黃的葉子。這種藥的成分會與我的心臟細胞結合,改變細胞內的化學平衡,使我的心跳更穏定有力。』*
12. 為什麼小嬰兒顯得可愛。
依照康拉德·勞倫茲(Konrad Lorenz)的研究,結論是『由於人類喜歡嬰兒的臉,因此我們在觀看動物時可能受到誤導。如果動物的臉長得像嬰兒一樣,就算牠們的本性一點也不討人喜歡,我們還是會認為牠們很「可愛」,勞倫茲認為,動物如果有大大的眼睛、圓圓的五官、超大的頭和短短的四肢,就會激發我們的本能,讓我們想去抱牠、疼牠。除此之外,有些臉型也會讓我們產生錯誤的判斷。例如駱駝的鼻子高於眼睛的水平,會讓我們以為她們很驕傲、瞧不起人。老鷹的眉峰堅毅、嘴部的線條狹窄而果決,會讓我們聯想到領袖特質、君臨天下的氣勢及戰爭。』*
13. 色盲者對偽裝的辨識能力居然比較好。
『……在二次世界大戰期間,有些負責軍事規劃的人員發現,色盲的士兵比起視力正常的士兵更能識破敵人的偽裝。近年來,科學家所做的一些實驗也證實,「二色視者」(眼睛𥚃有兩種色彩受體的人,也就是所謂的「紅綠色盲」)比人數較多的「三色視者」(眼睛𥚃有三種色彩受體的人)更能識破敵人的偽裝。二色視者可以偵測到紋理上的差異,但三色視者卻往往只注意色彩的變化,並因此受到誤導,無法發現這類差異。』*
14. 鳥為什麼能飛而人卻不能?
『條纹鷹之所以如此輕巧靈活,在於牠的體重和力量的比例恰到好處。牠的體重很可能只有200公克,是我的幾百分之一,但牠的胸肌卻有好幾公分厚,比許多人類的胸部都更加飽滿,而且重量足足占了牠體重的六分之一。(中略)
…..不會飛行的動物一年到頭都帶著牠們的生殖器官,但鳥兒的睪丸和卵巢卻會在生育後萎縮成一小片。此外,牠們也捨棄了牙齒,用其薄如紙的喙和是有碾磨食物功能的胃來取而代之。……鳥兒們會分泌晶體狀的白色尿酸,而非含水的尿素,如此一來牠們便不需要沈重的膀胱。
鳥兒的身體只有部分是固體,其餘大部分都裝滿了氣囊,而且牠們體內的許多骨頭都是中空的。……』*
15. 樹木如何找到自己光合作用的位置?
『……植物的葉子比較能夠吸收某些波長的光,尤其是紅光,但並不會吸收紅外光。這種光因為波長超出我們眼睛受體所能接收的範圍,因此人的肉眼是看不見的。但植物可以同時「看到」紅光和紅外光。樹木的枝條在生長的時會利用這兩種光波的相對比例,來判斷自己和其他植物的相對位置。在樹冠層之下或擁擠的樹林𥚃,紅外光占了絶大的比例,這是因為大部分的紅光都被植物吸收了。但在開濶的地方,紅光的比例便會驟增。這時,枝條就會盡量伸展,把頂端伸進有陽光的地方。……』*
16. 一撮腐葉中有十億個微生物。
『放射菌在土壤生態中扮演著重要且多元的角色。抗生素的製造只不過其中一小部分罷了。這類細菌的攝食習慣就像動物一樣非常多樣化,有些則是附著在植物的根部,以這些根為食物,並趕走那些對植物更具殺傷力的細菌和真菌。這類寄居在植物根部的放射菌中,有一些會對宿主不利,採用「地下暗殺」的方式把它們殺死。除了動物的體內和植物的根部之外,放射菌也存在大型生物的屍體表面。它們會把這些屍體分解成腐植質…..我們似乎本能的知道它們的重要性,因為我們的大腦能夠欣賞它們那獨特的「土味」,也知道這種氣味代表土壤處於健康的狀態。……』*
17. 植物如何吸收水和礦物質?
『鬚根會吸收土壤𥚃的水和溶解於水中的營養,……這個運送過程所需的能量,主要是來自葉子的水被太陽蒸發時所產生的引力,……每一個泥土粒子都帶有負電,於是那些帶有正電的礦物質(如鈣或鎂)便會吸附在泥土表面。這種吸附現象可能防止這些礦物質被雨水沖走,讓它們得以留在土壤中,但也會讓植物無法從根部所吸收的水中獲得礦物質。為了解決這個問題,鬚根便釋出帶有正電的氫離子,裹住這些泥土粒子,如此一來便可使泥土表面的一些礦物質離子鬆脫。……如下起酸雨的時候,鬚根會釋放出更多的氫離子。這樣一來某些毒性較高的元素(例如鋁)就會鬆脫。』*
18. 和植物共生的真菌。
『真菌進入根圈之後,它和植物的根會以化學訊號互相問候。如果這個階段順利,它便會伸出菌絲準備和後者擁抱。這時,有些植物會長出細小的支根,讓真菌前來移民,有些植物則會允許真菌穿透它根部的細胞壁,……植物藉由這種方式將它的糖和其他合成分子提供給真菌,而真菌則以礦物質(尤其是磷酸鹽)回報。』*
(摘錄結束)
《森林祕境,生物學家的自然觀察年誌A Year’s Watch in Nature》是一本科普好書,值得一看。
*:《森林祕境,生物學家的自然觀察年誌A Year’s Watch in Nature》,大衞·喬治·哈思克,蕭寶森譯
2019/8/13 森林祕境 Damakey

