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平平无奇的草,实则是进化中的BUG,还无形中“驯服”了人类!

 科学知更鸟 2022-08-22 发布于河南

什么是草?

草是高等植物中除了树木、庄稼和蔬菜以外茎干柔软的植物的统称,在生物学上叫草本植物。与草本植物相对应的是木本植物,也就是我们常见的树木。草本植物的种类很多,数量也很庞大,目前地球上约有30万种草本植物,占据了地球上约20%的陆地面积,即使是南极和北极这样的酷寒之地,也能够见到草本植物的踪迹。

草这种植物,虽然看上去人畜无害、平平无奇,但它实际上是地球上当之无愧的“进化中的王者”,甚至还在与人类的博弈中胜出,无形中“驯化”了人类。

众所周知,植物获取能量的方式是通过光合作用,它们吸收太阳的光能,同化二氧化碳(CO₂)和水(H₂O),制造出有机物质,并释放出氧气。从这个过程中我们可以看出,光合作用的关键是获取太阳光的多少,植物获取的太阳光越多,通过光合作用产生的能量就越多,植物的长势就越好。

所以,为了尽可能多地获取太阳光,植物更倾向于把自己变得更高,这样就可以占据生长的顶层空间,从而进行更充分、更持久的光合作用,这一点在竞争激烈的原始森林中表现得尤为明显。

草本植物在与木本植物竞争太阳光能的战争中一败涂地,木本植物一颗颗都长成了参天大树,草本植物却越长越矮,被人踩在脚下。

谁都没想到,草这种植物竟然也懂得“扬长避短”的道理。既然在地上比不过树木,那干脆就往地下发展。于是,几乎所有的草都把自己的根深深地扎入地下,根须遍布周围的土壤。

没过多久,强风来袭,那些干粗叶盛的参天大树被连根拔起,而紧贴地面、根基深厚的小草却安然无恙。

一场电闪雷鸣过后,山火又爆发,熊熊烈火在狂风的裹挟下烧毁了整座森林。在这场山火灾难中,虽然树木和草都被烧成了灰烬,但是它们此后的命运却截然不同。第二年春天,被烧毁的树木再也抽不出新枝,深藏在地下的草根却能很快钻出地面,重新把大地染成一片绿色。

更绝的是,草还进化出了一项令人瞠目结舌的技能:故意引燃自己,烧毁别人。

在天气炎热的夏天,草会将自己的叶子变得干枯易燃,这时只要稍微遇到一点火星,就会燃起熊熊大火,将周围高大的树木烧成灰烬。等到来年春天,那些曾跟自己争夺阳光资源的树木再也长不出来了,而树木留下的灰烬在雨水的作用下全部渗入到土壤中,为草的重生提供了丰富的营养物质。

不仅如此,被烧过的地皮几乎没有害虫和病菌,更有利于草的生长繁衍。所以古人才会有“离离原上草,一岁一枯荣。野火烧不尽,春风吹又生”这样的感叹。

消除了木本植物的威胁之后,草又面临着食草动物的严重威胁。第五次生物大灭绝之后,地球上的食草动物越来越多,比如牛、羊、鹿、骆驼、羊驼、河马、马、兔子等。它们的大规模生长繁殖,让地球上的草迎来噩梦。食草动物的食量惊人,它们一天中大部分时间都在吃草,很快就把草吃到了濒危的境地。

在这种情况下,草就只能改变自己,膈应别人。它们想到的第一个办法就是让自己变得难吃。如果你仔细观察就会发现,大部分的草其实都有锋利的钩刺,这就让很多动物难以下嘴,即便是硬吞下去,也会被钩刺刮碰得肠胃溃疡。另外,草的纤维也很粗糙,动物们很难消化。

进化之后的草,令很多食草动物难以适应,很多物种因此走向灭绝。当然,动物们也不会坐以待毙,它们中的一些进化出了耐磨度很高的牙齿、布满肉刺和“老茧”的舌头,以及消化能力很强的胃,比如爱吃仙人掌的骆驼、拥有三个假胃的牛等。

面对食草动物的反击,草拿出了自己的杀手锏:让自己变得有毒!

很多种类的草都含有致命的生物碱。生物碱由不同的氨基酸或其直接衍生物合成而来,是次级代谢物之一,对生物机体有毒性或强烈的生理作用。生物碱不仅令草变得苦涩,更令其变成对抗食草动物的生化武器。很多食草动物吃了有毒的草,就会口吐白沫,变得疯癫,甚至丢掉性命。

你可能不相信,有些草还在进化过程中“驯服”了人类,比如世界三大主粮之一的水稻。原始的水稻结出来的果实并不像现在这么饱满,但是它进化得十分美味,变成了人类餐桌上必不可少的口粮。为了多产稻谷,人类“锄禾日当午,汗滴禾下土”,像保姆一样照顾水稻的饮食起居,定期给它浇水、施肥、除草等,让它结出更加饱满的果实。

对于水稻来说,人类口中的“果实”其实就是它繁衍后代的种子。在人类的扩种下,水稻的种植面积超过1.5亿公顷,遍布世界各大洲。水稻以这种特殊的方式达到了繁衍扩张的目的,实在令人佩服!

所以,不要小看草这种植物,它在生物进化中的智慧远远超出人类的想象。

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