生命的時間膠囊,種子

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裝載著飽含心意的物品和回憶,經過漫長時間後再開啟的時間膠囊。最初的時間膠囊是1939年紐約萬國博覽會時埋下的,預計將在5000年後的6939年開啟。

在萬物之中,也有能經得起長久的磨難,孕育生命的時間膠囊,那就是種子。最古老的時間膠囊還不到100年,而在以色列發現的某些棕樹種子卻經過2000多年的歲月發芽。這些堅固植物的種子是如何形成的呢?

被子植物是植物中種類最多的一類,它們透過花粉與胚珠的結合來形成種子。與動物不同,不能移動的植物依賴水、風、昆蟲、鳥類等的幫助,將成熟的花粉轉移到另一朵花的雌蕊上。

花粉已經停留在了雌蕊的柱頭上,但與胚珠之間的距離依然很遠。因此,花粉會形成一根長長的花粉管。當花粉管到達胚珠時,花粉中的核心會沿著花粉管下行,與胚珠結合進行受精。這樣,花朵很快就會凋謝,植物則準備好釋放種子。

由此產生的種子中,世界上最大的種子是「海椰子(Coco de mer)」。「海椰子」這個名字是因為它的果子會漂浮在海面上,最終被衝上沙灘。也被稱為塞席爾椰子的海椰子種子,大小如同籃球,重量達到20公斤。而最小的蘭科植物種子則重達十萬分之一克,像塵埃一樣小且輕。

不同種類的植物種子略有不同,但一般來說,種子由胚胎、為發芽提供營養的胚乳和保護種子的外殼組成。種子看起來像是一個含著奶瓶、在搖籃中安靜入睡的嬰兒。與人類在母親懷抱中享受長時間的照顧不同,植物則需要早早與母體分離,立即從母親的懷抱中接受愛,踏入這個世界。

大多數從母體掉落的種子不會在一定時間內發芽,而是進入休眠狀態。這就是種子的休眠。秋天掉落的種子如果立即發芽,就無法抵擋即將到來的冬天,會被凍死,因此它們會等待適宜的環境。種子會等待適合的環境,當季節、氣溫和土壤溼度適宜時,它們便會發芽。休眠中的種子可能需要經過溫度變化等生理成熟過程,也可能含有抑制發芽的物質,或者外殼堅硬,無法吸水。

對於種植作物的農民來說,種子能夠快速而均勻地發芽是理想的。因此,農民透過改變環境來喚醒沉睡的種子。這是人為地告訴種子,發芽的時機已經到了。有時將種子與溼沙混合埋入土中,或在冰箱或冷凍室中保存一段時間,使種子感受到溫度變化。對於那些外殼過於堅硬的種子(儘管對種子來說這種做法可能過於苛刻)也可以將種子與沙子混合後放入研缽中搗碎,給外殼造成傷害,或者用濃硫酸等化學藥品溶解外殼。另外,也可以使用液態空氣進行-190°C的低溫處理,或者在超過100°C的高溫中短暫存放,以使抑制發芽的物質失去活性。

在發芽之前,種子的水分含量不到5%,代謝反應非常緩慢。乾燥的種子看起來毫無生命跡象,幾乎像死了一樣。然而,一旦種子吸水,它便會膨脹,外殼破裂,開始為發芽做準備。水是種子發芽的必要條件。種子根據種類的不同,需要在特定的溫度下發芽。發芽中的種子尚不能進行光合作用,只能像動物一樣進行呼吸,因此必須供給足夠的氧氣。像生菜、無花果等特殊種子需要光照才能發芽,而黃瓜、番茄等則在沒有光照的情況下發芽。種子在適當的水分、溫度、氧氣和光照條件下,才能順利發芽。

利用這些種子的特性,聯合國糧食及農業組織(FAO)在北極圈的斯瓦爾巴群島 (Svalbard)的一座島嶼地下建造並運營著國際種子庫。這個種子庫是為了應對未來氣候變化等全球性災難而建立的,因此也被稱為「末日種子庫」或「現代版諾亞方舟」。目前,全球各國已擁有約1400個長期和短期儲存種子的種子庫。

小小的種子看起來真的非常微小而脆弱。然而,能挺過寒冷而嚴酷的冬季,一旦發芽,隱藏在種子中的強大力量就會顯現出來。就像曾經有故事說到,因為儲存的稻穀發芽,木箱被裂開,或者儲藏的糧食發芽導致儲藏室被毀一樣,開始發芽的種子力量,遠比我們想象的要強大得多。

開始發芽後,胚胎以胚乳為營養來源生長。由於沒有進行光合作用的葉子,胚胎只能進行呼吸,無法自行生產營養。隨著胚胎的成長,種子中的營養逐漸減少。然而,當嫩黃的子葉長出並開始產生綠色的葉綠素時,植物開始進行光合作用,根部也逐漸獲得力量,能夠直接吸收營養。曾經微小的種子開始逐漸變得像母體植物。

在美國加利福尼亞州,生活著地球上最大的生物之一。那就是被稱為「謝爾曼將軍 (General Sherman)」的樹——巨型紅杉。以南北戰爭時期的將軍命名的這棵樹,高度達約83米,樹幹的周長約31米。即使是比六架噴氣式飛機還大的謝爾曼將軍,也是在2000年前從僅為6000分之一克的小種子開始的。現在我們看到的書本,甚至坐的木椅,都是從一個微小的種子開始的。

看似死的種子從漫長的沉睡中甦醒,發芽、開花,最終長成巨大的樹木,這是一件令人驚奇和神奇的事情。就像隨著歲月流逝依然保留著過去物品的時間膠囊一樣,種子裡蘊藏著即使經歷了漫長時光也不滅的生命火種。藏在小小種子裡的生命奧秘,真是令人感嘆其深奧。

參考
《植物生理學》(威廉·霍普金斯著)
《種子的自然史》(喬納森·西爾弗敦著)