草原物语

时间:2023-12-05 18:59:03

草原上的战争

很多动物都以植物为食。

对于植物来说,被动物吃掉这种威胁最大的地方,恐怕就是草原了。

在深山老林中,草木丛生,盘根错节,植物是不可能被全部吃光的。但是,在视线良好、辽阔开放的草原上,植物不仅失去了藏身之地,而且生长的数量也非常有限。草原上的食草类动物都来争食这些为数不多的植物。

在这样的环境下,草原上的植物该如何保护好自己呢?

◆禾本科植物的生长点很低

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用毒是一种方法,但是制作毒素需要耗费相应的营养成分。在贫瘠的草原生产毒素,并不是一件简单的事情。而且,就算用毒素来保护自己,动物也会逐渐进化出相应的对抗手段。

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禾本科植物的特征

在草原上,有一种被动物们当作食物的植物完成了非常惊人的进化。这种植物就是禾本科植物。禾本科植物的叶子中,储存有硅这种甚至可以被用作玻璃原料的坚固物质。此外,禾本科植物的叶子中还含有很多纤维,不易被消化。这样一来,动物们很难以禾本科植物的叶子为食。

禾本科植物还有着和其他植物非常不同的特征。

普通植物的生长点位于茎的尖端。随着新细胞的堆积,不断地向上生长。但是,如果茎的尖端被吃掉的话,这个重要的生长点就也就没有了。

和普通植物不同,禾本科植物的生长点非常低,在地面附近。禾本科植物的茎不会向上延伸,而是在根株的地方保护着生长点。而叶子则会一片一片地向上生长。这样一来,不管动物们怎么吃,吃掉的都是叶子的尖端,而不会伤害到生长点。

但是,这样的生长方法也存在一个很严重的问题。

像这种一片一片堆积着向上生长的方法,可以一边进行细胞分裂一边自由地增加枝干,使叶子茂盛地生长。但是,这种让叶子从下到上堆叠着生长的方法,会使后边的叶子的数量没办法增加。

所以,禾本科植物的根株一边增加茎,一边也会增加把叶子推举上去的生长点的数量。这种现象被称为分蘖。

这样一来,禾本科植物就可以在地面附近形成可以生长很多叶子的分枝。

牛竟然有四个胃!

禾本科植物的叶子蛋白质含量极少,营养价值也非常低。作为食物来讲并没有什么吸引力。禾本科植物一直在朝着叶子坚硬、不好消化、营养成分低的这种不适合食用的方向在进化。

但是,如果不以禾本科植物为食的话,草原上的动物将无法生存下去。因此,草原上的食草类动物为了可以消化吸收禾本科植物,进化出了各式各样的结构。比如说,牛逐渐进化出了四个胃。在这四个胃里面,和人类的胃起到同样作用的,是第四个胃。

牛的第一个胃容积很大,可以储藏吃进来的草。此外,胃里的微生物也发挥着作用,把吃进来的草分解为营养成分。也就是说,除了贮存,这个胃还承担着发酵槽一样的作用。

就像人类将黄豆发酵,制成营养价值极高的味噌和纳豆,或是将大米发酵,制成日本酒一样,在牛的这个胃里,也可以制作出营养丰富的发酵食品。

牛的第二个胃会将食物返回食道里。让牛胃里半消化的食物返回嘴里再次咀嚼,这个过程被称为反刍。牛在进食过后还趴在地上不停地咀嚼,就是在反刍。

牛的第三个胃能够调整食物的量。这个胃可以将食物返回第一个、第二个胃,或是把食物送到第四个胃。经过这样的前期处理,禾本科植物的叶子会变得非常柔软。此外,利用微生物的发酵,还可以创造出很高的营养价值。

如果想从禾本科植物那里获取营养,就必须吃下大量的草,用四个胃来完成这一过程。为了容纳这些体积很大的内脏,牛也逐渐演变成了大块头。

种子不会脱落的麦子改变了历史

都说人类是从草原上进化过来的。

但是,草原上这种叶子又硬、营养价值又低的禾本科植物,是没法成为人类的粮食的。虽然人类学会了使用火,但就算是把禾本科植物的叶子煮过烤过,也还是没办法吃。

不过,人类最终还是征服了禾本科植物,成功地把它们变成了自己的粮食。

稻子、小麦、玉米……现在作为人类主要粮食的谷物,都是禾本科植物的种子。

对于人类来说,人工栽培的麦子类作物和野生的麦子相比,最重要的性质是什么呢?

人工栽培的麦子类作物最重要的性质,就是种子不会脱落下来。

野生的麦子为了留下后代,会把种子散播出去。但是人工栽培的麦子如果也把种子散播出去的话,人类就不好收获了。

这种种子落下来的性质叫作“脱粒性”。所有的野生植物都具有这种脱粒性。但是,也有极低的概率,会发生种子不会脱落的突然变异。人类就找出了这种发生突变的植株。

如果种子成熟了还不落地,在自然界中是没办法留下后代的。因此,种子不会脱落的这种性质,其实是一种致命的缺陷。

但这种致命的缺陷对于人类来说,却是一种非常有价值的特性。种子不会自然脱落,而是原封不动地待在植物上的话,人类就可以收取这些种子当作粮食。再把这些种子继续播种下去的话,就可以收获更多具有种子不会脱落这种特性的麦子。

正是种子不会脱落的这种“非脱粒性”的突然变异,才促成了人类农业的开始。这种突变,可以说是人类历史上的一个革命性事件。

农业和文明

禾本科植物的叶子虽然没有什么营养,但是它们种子的营养却十分丰富,而且这些种子也非常便于保存。自从人类开始收取禾本科植物的种子作为粮食,农耕快速发展,人类文明也渐渐发展了起来。

◆世界的文明和主要作物

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文明的发展,其实和植物有着很大关系。所有文明的发祥地,都一定有着重要的栽培植物。

埃及文明和美索不达米亚文明的发祥地,是麦子类作物的起源地。印度河流域文明的发祥地,是稻子的起源地。而中华文明的发祥地,是黄豆的起源地。中美洲的玛雅文明和阿兹特克文明的发祥地种植着玉米,而南美洲的印加文明发祥地则种植着土豆。

“有了栽培植物,才有了文明的发展”也好,“有了文明的发展,才有了栽培植物”也好,总之,人类文明的发展和植物息息相关。