植物学界的教科书《植物世界》
- dreamend
- Feb 21, 2023
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内容简介：
植物，是地球上一切生命的基础。
一个没有动物和人类的星球是可能存在的，但没有了植物的星球，生活是不可能想象的。
人们总是研究必须依赖其他生物才能存活下去的生命，却不去了解万物之始是植物，而非动物。
从苔藓到红杉，从海藻到可持续发展理念，植物生态学教授 Hansjörg Küster 在本书中为我们描述了植物的根本重要性。他在书中描述了植物的进化过程，以及单个植物从幼苗到花朵的发育过程。并惊喜地提出一个建议：为了解决气候危机，我们必须且可以以植物为指导。
植物围绕着我们——无处不在。栽培植物及其栽培过程，最终成为人类文化的驱动创新。 Hansjörg Küster 描述了单株植物如何从幼苗到花朵和果实的发展过程，但最重要的是，他还追溯了植物在地球历史中的演变过程。
仅植物就能够制造有机物质，将重要的氧气释放到大气中，并且从有光合作用开始以来，已经降低了大气中二氧化碳的含量，足以让生命在合适的温度条件下生存。
本书的内容大体是遵循从小到大、由点到面的逻辑进行讲述。主线有三个部分：
一，作者先从古早的细菌（结构、活动、光合作用等过程）讲起，描述了在百万年来进化过程中，无生命到真菌与细胞产生与发展的过程（进化），植物细胞如何形成自己的结构、功能、如何光合作用。
二：从细胞上升到植物不同的部分。真菌植物、根茎、枝干、花朵、果实以及植物整体生长过程中内部系统的活动（不同部分的植物细胞会如何运作，侧重点还是在微观层面）。
三：植物层面。作者在宏观层面讲述了植物作为其他动物的食物、作为农作物（与人类的联系）的发展过程、讲述了从花园到不同大陆植物的分布与特点、最后作者提醒了人类要合理利用植物资源、不能盲目滥取豪夺。
本书特点：
整本书不是直接从宏观的植物界入手、不是直接介绍植物与植物的关系，而是从真菌、细胞这种微观层面讲起，详细到一棵植物不同部位的细胞如何活动（如何借助光能线粒体叶绿体为植物功能）。这种科普的方式非常独特，视角新颖，因为平常植物的书籍大概都是讲一株植物或者一种植物如何在一个环境下生长，都是从宏观的角度去分析的。
作者简介：
汉斯约尔格·库斯特（Hansjörg Küste）
斯图加特-霍恩海姆大学学习生物学，1985年获得生物学博士学位。从1988年开始，他在汉诺威莱布尼茨大学植物生态学和地植物学研究所做植物学教授。他发表了大量关于景观植被的文章。主要研究领域:生态学、景观理论、景观史和植被学。
主要出版图书包括：《发现风景：新科学导论》（2012 年）； 《中世纪景观史：从冰河时代到现在》（2010）； 《中欧景观史》（2010 年）；《森林的故事：从原始时代到现在》（2008）等
目录：
不会拥有自我意识的生命
最简单的生物体
无意志力进化
植物的细胞
海藻
关于收割陆地植物的事实与谜团
根
嫩芽
叶子
千奇百怪的陆地植物
原始植物的茎球
繁殖与花粉
种子与果实
能吃的植物
人工栽培的植物
花园篱笆里
无边界的绿植
增长与变迁
可持续利用
这本书是如何诞生的
图片来源
索引
样章试读：
不会拥有自我意识的生命
你还在追寻最高大、最伟岸之物？
植物会教会你：
无意识之物，终是心之所向——就是这样！
——弗里德里希·席勒
植物——地球上所有生命的根基。世界上99.5%的有机物都来源于植物。地球上任何一个生命，都可以在没有动物、尤其人类的环境里生存；但没有植物？不堪设想。植物可以独立制造动物和人类食物所需的有机物质，可以向大气层中释放生物赖以生存的氧气。光合作用形成以来，植物还将空气中的二氧化碳浓度降到了合适的水平，为生物的大部分生命活动提供了合适的温度条件——除少数例外，绝大多数生物需要在从冰点到略高于40摄氏度的温度区间内才能存活。大部分生物无法在冰雪里生存，在这样的环境里它们无法获取水分——水都结冰了；而当温度远超于40摄氏度时，蛋白质会变性，失去其结构与功能。只有极少部分生命能在更高或更低的温度条件下存活。
巧合的是，在我们的星球上，刚好存在这样一个狭窄的温度区间，适合各种各样的生命生存和发展。为此，水也发挥了重要的作用：和大气层相比，水的升温速度更慢，当然降温也更慢，这有助于保持温度的稳定。和外界相比，水的温度可以更快处于从零到略高于40摄氏度这一温度范围。生命起源于水。只有生活在海里的植物进行了足够的光合作用，分解了足量的二氧化碳，并且温度下降到适合陆地生物的水平后，它才能传播到陆地。
植物存在的形式多种多样。无论是阳光照耀的海水里，还是雨水浇灌的地表，它们无处不在。在水中时它们是单细胞植物，在地表则是细小的苔藓，海洋中甚至还有“海藻森林”。当然，真正名副其实的、由树木构成的森林，大部分只能在陆地发现，比如四季常青的热带雨林、温带落叶林以及极北地区的针叶林。植物供养着我们。人类收集它们作为农作物栽培，大部分香料也是植物产品。但植物绝不仅仅只有物料用途。我们可以单纯地享受它们，即使是生长在路边、不起眼的植物。我们也可以采摘花朵制作花束，静置在桌子上。它们仍然会进行光合作用，吸收水分，当我们为花瓶添水时，我们会注意到这一点。但是这些花朵还是会——不由自主地——走向死亡，因为它们缺乏根系。我们看着玫瑰舒放，每天呈现出不同的模样：含苞待放的花蕾、肆意绽放的花朵、日渐凋零的花瓣。鲜花也具有象征意义，人们会将奇数的郁金香或者玫瑰制成花束赠送他人。红色康乃馨是社会主义者之花。睡莲通常不讨喜，因为它意味着坏运气。
尽管如此，许多人乍一看并不能感受到植物的核心意义。他们认为动物“更有趣”。植物只是“存在”于某地，而动物则需要探索和发现。和植物相比，动物看起来更“有活力”。然而从根本来说，动物和人类所做出的贡献比植物少太多了。只有植物能通过光合作用制造有机物，从无形中创造有形之物。植物的光合作用产物也是动物与人类赖以生存的养料。
植物世界也和地球科学家关注的地表三大过程密切相关。作为三大过程中最重要的过程，水循环也受到植物影响。除了地表和植被表面蒸发的水量外，植物还会进一步排出水份。新的水份携着新的矿物质从植物根茎输送到叶片，叶片和枝干表面也因此保持凉爽。这一过程被称为蒸腾作用——与蒸发作用（字面意思：形成蒸汽）无关。动物也会排出水份，它们也会蒸腾水分或流汗。但是植物的排水量明显大于动物。多余的水分上升到空中形成云朵，进一步增加雨量，滋养着万物。
地球表面第二个最重要的过程是光合作用。植物利用光能将简单的无机物、二氧化碳和水转化为有机物，这些有机物大部分会在地球表面进行第三个最重要的过程——呼吸作用或在细胞呼吸过程中被分解，甚至可能会在进行光合作用的同一植物细胞里发生。但是呼吸作用永远无法达到光合作用的同等程度，因为植物生产出的有机物部分还需要用于植物细胞以及整株植物的生长。植物绿色叶片的光合作用能力还要满足植物根茎、果实等其他部分的需要。其光合作用产物也会成为其他不能进行光合作用的生物，如动物、真菌以及许多微生物的养料。当肉食动物捕猎时，猎物成长时吸收的有机物也是植物光合作用的成果。
尽管植物的重要性远大于动物；尽管一个世界可以只有植物与微生物存在、却不能只有动物存在；尽管植物可以进行更多物质转化，人类可以完全依靠植物生存、却很难完全只依靠动物；尽管地球景观主要由植被定义，唯有极少部分由动物定义——尽管以上所有，大多数人学习生物学、生命科学的敲门砖还是动物。在生物课上，动物通常比植物更受重视。大多数人觉得动物更有趣，逛动物园的人也比植物园更多。在第一次体验自然时，儿童通常会建造巢箱，而很少制作植物标本。这是完全“不合逻辑的”，因为人们总是研究必须依赖其他生物才能存活下去的生命，却不去了解万物之始是植物，而非动物。
这种与自然和进化相悖的、对动物的偏爱，其根源可以追溯到很久以前。《圣经·创世记》记载，上帝仅用了半天时间来创造植物，而创造动物和人类却用了整整两天。即使人们不必将此处的“天”理解为真正的24小时，在《圣经》的创世神话里，上帝创造动物与人类的时间也是创造植物的四倍。因此人们认为，和从地球萌芽的植物相比，动物与人类更加复杂。然而万物随着植物的创造而生，且植物的进化也远比动物与人类的诞生更加复杂——然而这一点却寂寂无闻。
人类对植物的轻视，在《圣经·旧约》的其他故事中也有所体现：洪水灭世。故事中，诺亚使用了木材建造方舟。但当地球被洪水淹没时，树木去了哪里呢？在漂泊时，他该如何在无尽的海洋里修补方舟？方舟只允许动物进入，且每种只能雌雄一对，而植物只能作为食物出现在船上。由此可见，洪水到来之前，植物只用作了建材和食物，却没有得到保存。
所有植被和其他无法登上诺亚方舟的生物一样，淹没在了灭世洪水之中。当然人们会有这样的经验：当河流决堤、洪水淹没土地时，这些灾难发生的地方，植物并不会全部覆灭。但《圣经》所记载的灭世洪水之中，难道不应该有一个植物方舟吗？
最终，如故事中每个人所知，带来灭世洪水的暴雨停止了。鸽子为方舟带来了陆地新出现的标志——嫩绿的橄榄枝。洪水肯定从陆地上退去了，否则橄榄树这样的陆生植物如何能重新生长？洪水期间，橄榄树是如何度过危机的？人类显然没有思考过这个问题。灭世暴雨停止的时候，植物也回到了陆地，正如陆地再次出现。
这些圣经故事不仅在学校口口相传，许多人小时候也是先熟悉动物、再了解植物的。在后来的生活中，比如在生物课上，当我们完成有关动物的学习、开始学习植物时，人们也总会将植物比拟为动物。植物必须和动物一样拥有感情，拥有与血液循环类似的循环系统；它们必须和其他植物交流，或者至少有能力交流！它们必须能感受到开心、痛苦！它们必须要有意识！任何在动物与植物之间寻找这种相似、或者声称要寻找这种相似的人，完全不理解植物——也不理解地球上所有的生命！有的读者可能不会认同这个观点，甚至会愤然拒绝。但是这是根本性结论。植物的生命没有任何可以被称为“意识”的东西，也没有明显的活动迹象。它们开花结果，抽出新叶、新芽、新枝、新条、新茎以及新根。它们的生长既不是主动的过程，同时也并不被动。正如描述植物生长的词语既不存在主动形式，也不存在被动形式。没有人会说一个人“被长大”，同样，一棵植物也不会“被开花”、“被结果”或者“被成熟”。但同时，植物发芽、生长、抽出绿叶、开出花朵、结出果实，也并不是主观意愿下的做法。如果要进行准确表述，主动与被动之间则需要存在一种独立措辞，好比古希腊语或梵语中的媒介。植物其实并没有意识，它可以被人类种植、播种或者拔除，但其他一切活动既不受制于人类，也不受制于植物。
植物生长在固定的地点或位置，那里可以提供它生命所需的一切养分。人们可以称它们“无意识”地生长在那里。水生植物有充足水源，陆生植物可以从土壤里汲取水分——或者通过降雨，雨水透过土壤到达根系，再被运输到其他部位。海水蕴含植物所需一切矿物质，当然其中许多在土壤中也有充足含量。虽然大气层中二氧化碳含量比水中更高，但水面附近也有足量二氧化碳和充足光照，可供植物生长。如果一个地方存在植物生存所需要的一切——水、空气、矿物质和光照，那里就是植物乐园！
然而，人们通常不会谈论动物终生停留的位置，因为只有极少数动物会在固定的地方度过一生。大部分动物需要为了水源和食物四处迁移，以寻找最佳栖息地。动物需要通过特殊的感官来不断探索，寻找水源和食物。动物需要饮食，然后排泄出无法吸收的物质。而这个过程只有在动物复杂的神经系统指导下，通过神经细胞传导冲动才能完成。
植物不会像动物一样“捕食”有机物，所以它们不需要寻找可以觅食的地方。那它们为什么会需要神经系统呢？它们吸收水分和矿物质，将矿物质保存在体内，并通过蒸腾作用将水分排放出去。但它们没有任何类似血液循环的系统，以排出体内多余的物质。所有一切让植物不会拥有自我意识，且自我意识也并非植物生长所需范畴。
……
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