研究生要学会的四件事你学会了吗（这是一篇美丽又感人的研究）
研究生要学会的四件事你学会了吗（这是一篇美丽又感人的研究）Scott Armbruster是英国朴茨茅斯大学生命科学院的一名教授，他在怀特岛（英国）的住所隔离时与我进行了远程交谈。那里四周树木环绕，越来越多的人试图摆脱待在家里的束缚而投入大自然的怀抱。该论文也是研究进化平衡行为的一个窗口。在这个隔离却又关不住“满园春色”的时节读到这些内容令人备感欣慰。那些看似弱不禁风的花朵，它们其实是那么的坚韧。我很少发现一篇学术文章的文字竟然如此引人入胜，甚至令我着迷。论文作者、生态学家Scott Armbruster和Nathan Muchhala写道：“截止到目前，几乎没有研究关注过花朵对伤害做出的反应。实际上，花柄会经常意外受伤，例如，被大风吹或被粗枝落叶砸到。这是一个被科学界忽略的课题。”Armbruster和Muchhala试图了解一朵花所经历的“危险之旅”。他们的研究也传达出这样的信息：生命渴望更多。缘起：十年前，澳大利亚的一些花所经历的“事故”.
在封城之前，我（作者Brian Resnick，美国之音的科学记者）从Trader Joe‘’s（一家美国超市，中文戏称“缺德舅“”）买了一株新鲜的罗勒。我剪掉了除顶部以外所有多余的叶子，并修剪了茎的根部，然后将它插入一个小玻璃花瓶中。
当罗勒在3月底长出新的幼根后，处在隔离中的我也从恐慌的坏心情中恢复了过来，每天能量满满地开始为自己烹饪精致的单人晚餐。
小小的罗勒让我的精神状态朝着积极的方向恢复。我从它的身上感知到某种信息，宛如一首简单美妙，而又平凡且深刻的歌曲：生命渴望更多。
图片来源：Brian Resnick
小小的罗勒本可能在运输的过程中枯萎，但经过我的修剪后，它没有死去，而是努力地活着。我对此感觉很美好。
当我看到一篇发表在《New Phytologist（新植物学家）》上的新研究时，那充满希望的幼根就浮现在我的脑海中。这项研究涉及花朵在遭受伤害后所发生的美丽、平凡而又深刻的事情。那就是：一些种类的花在受到伤害时，它们会自我恢复。茎上的各个花朵将尽其所能地重新定向，以让自己处于授粉的理想位置。
就像我在家看着罗勒的幼根生长一样，科学家们也进行了一项小型观察。但不同之处在于，这篇关于这一现象的论文可能是十年来首次在科学文献中被记载。
该论文也是研究进化平衡行为的一个窗口。在这个隔离却又关不住“满园春色”的时节读到这些内容令人备感欣慰。那些看似弱不禁风的花朵，它们其实是那么的坚韧。我很少发现一篇学术文章的文字竟然如此引人入胜，甚至令我着迷。论文作者、生态学家Scott Armbruster和Nathan Muchhala写道：“截止到目前，几乎没有研究关注过花朵对伤害做出的反应。实际上，花柄会经常意外受伤，例如，被大风吹或被粗枝落叶砸到。这是一个被科学界忽略的课题。”Armbruster和Muchhala试图了解一朵花所经历的“危险之旅”。他们的研究也传达出这样的信息：生命渴望更多。缘起：十年前，澳大利亚的一些花所经历的“事故”...
Scott Armbruster是英国朴茨茅斯大学生命科学院的一名教授，他在怀特岛（英国）的住所隔离时与我进行了远程交谈。那里四周树木环绕，越来越多的人试图摆脱待在家里的束缚而投入大自然的怀抱。
Armbruster研究植物和为其授粉昆虫的共同进化。这就是进化的微妙平衡：一朵花会为了让蜜蜂来“临幸”而进行自我优化。这种伙伴关系共同进化了几百万年，它们在自然界中无处不在。例如，当达尔文发现一株兰花的花蜜深达11英寸时，他预言必定有一种嘴巴长得非常长的昆虫来吸食花蜜。当然，他是对的。
Armbruster 说：“从很多方面来说，达尔文还是我儿时的偶像，但我从来没有超越过他。”和达尔文一样，Armbruster更喜欢探索涉及冒险和仔细观察生命行为的科学。他的假设以及为验证假设而进行的实验均来自实地调查。
十年前，Armbruster正在澳大利亚进行野外考察时，他偶遇到一株遭遇“意外”的花柱草（Trigger plant）。
这种花有着高高的茎，上面镶嵌着宝石般艳丽的花朵，它们正朝着地平线怒放着。
澳大利亚的一种花柱草。图片来源：Mick Stanic/Wikimedia Commons/ Creative commons
就在那一刻，一根树枝从上面掉了下来，砸中了花柱草的茎，使它“躺”在了地上。好在花还活着，它的茎没有折断。但这对花柱草来说不是一个好“姿势”。花柱草的茎必须保持直立以使其花朵朝外，以让花朵上有可供蜜蜂站立的平台，这一点对其至关重要。
一棵花柱草，在其茎倒下后花朵重新定向。图片来源：《New Phytologist》
Armbruster说： “如果花朵倒挂或侧着，蜜蜂就很难落脚。”
然而，这株花柱草在被树枝压倒之后并没有放弃对生命的渴望。Armbruster注意到它开始将其花朵旋转回合适的位置以进行授粉。
接下来，Armbruster想知道这种现象是否可以人为再现，来确定这是否是巧合。为此，他找到了另一株花柱草并将其弄倒，然后每六个小时拍照一次。他说：“在一天左右的时间内，花朵又旋转回正确的方向。”
生命渴望更多。耐心且细心的人会收获那些小而美丽的发现
通过翻阅科学文献，Armbruster惊讶地发现，以前没有人记录过这一小而珍贵的现象。 他说：“我真的以为至少有人应该提到过它。但我很确定的确没有文献记载这种现象。竟然没有一个地方的园丁发现这一现象，我对此感到非常惊讶。即使是仔细观察了花朵在昼夜间开合的达尔文，也从来没有提及它们在受伤后会重新定向。”
因此，在过去的十年中，Ambruster和他的同事Nathan Muchhala（密苏里大学的进化生态学家）一直在记录自然环境中发生的这种现象，并进行实验以验证世界各地的花朵是否都会在受伤后试图使自己恢复。
这花了很长时间，因为他们没有支持这项工作的经费。因此，这些工作只能作为他们进行其他野外考察时的一个附带项目。他们的论文包含了23种植物的数据，从澳大利亚的花柱草、厄瓜多尔云雾森林的风铃草和石南，到阿拉斯加的毛茛属植物。
天竺葵花的茎被掰到与地面水平的位置后，它就会扭曲自身，使其花朵回到正确的授粉位置。图片来源：《New Phytologist》
重要的是，这篇研究还记录了不具备这种适应性花朵的数据。
Armbruster和Muchhala假设，这种适应性只存在于需要以非常精确的水平方向才能授粉的花中。
为了弄清这一点，需要更仔细地思考花朵及其形状。许多花通常是径向对称的，例如向日葵或郁金香。这种对称形状使传粉者可以从多个角度落在它们身上，这意味着当它们的茎弯曲时不太可能遭受破坏。
但是，有些花像我们一样只是双边对称的，中间有一条对称线。这些花通常需要为传粉者提供一个特定的方向才能让其降落在上面。花柱草、金鱼草和兰花显示出这种对称性。
需要说明的是：下图（b）是一种燕草属植物的花。它是两侧对称的。想要获取其花蜜的蜜蜂只有一个地方降落，即箭头所指位置。
下图 (a)是一朵蟾蜍百合。它是径向对称的，蜜蜂可以从各个方位对其进行授粉。
生命的顽强。图片来源：《New Phytologist》
研究发现，与双边对称的花相比，径向对称的花在受伤之后几乎没有能力重新自我定位。这表明，在其进化历史中，它们的生存不依赖于这种方式。
密歇根州立大学的进化生物学家Eric LoPresti说：“我最喜欢这项研究的地方是，他们进行了非常简单的操作，只是将花朵的茎掰弯。操作越简单，通常就越容易解释。”
Armbruster谨慎地表示这是关于这一现象的第一个科学文献。他说：“从某些方面来说，这让我有些紧张，但是从另一个角度而言，它让我感到非常高兴，因为我们观察到了如此明显的现象，但以前却没有人去这样做。”
在科罗拉多大学博尔德分校研究花卉的进化生物学家Stacey Smith在一封电子邮件中说，“据我所知，这是第一项表明花在受到一定程度的损害后可以恢复其位置的研究。”
需要注意的是：这项研究并不是一篇详尽的调查报告。他们只研究了23种开花植物，而地球上估计有350000种以上的开花植物。在该研究涉及的植物中，只有三种径向对称的花朵。这篇论文没有说（也不能说），这种特性在双边对称的花中也具有普遍性。
LoPresti说：“下一步将是拓宽研究范围，找出哪些径向对称花可以恢复位置，哪些横向对称的花不能恢复。当这些结果不能一概而论时，它将会告诉我们更多关于花定向的重要信息。”
这项新的研究发现了这种现象的存在，而且它可能是大自然精心进化的结果：几百万年来，花不得不应对自然界对所有生命施予的随机混乱事件。 那些适应了意外事故的物种幸存了下来。
我问Armbruster：“难道这些植物对它们的花应该在哪里有一种‘记忆’吗？”
他说：“目前还不是很清楚。”
植物的坚韧
我在隔离期间观察到的东西以及在Armbruster的论文中读到的东西都是植物所做的一些最基本的事情。它们不是人类，不具备我们的复杂性，它们也没有我们的烦恼。但我并不是说在疫情期间养植物会给你带来关于大自然的深刻启示。
我想说的是，它们可以是一种安慰，有时甚至可以成为一种代表坚韧的图腾。
LoPresti说：“植物的整个生命期都在那一个地方，它们必须努力让自己在那里活下去。这与现在的许多人没有太大不同。看到它们如何度过顽强的一生，以及每一种植物的不同之处，是促使我前进的动力。”
LoPresti将实验室搬到自己的家后，一直在花时间观察沙漠植物在晚上如何使叶子下垂，然后在日出前再使它们立起来。许多植物都这样做，尽管科学家并不确定这是为什么。LoPresti指出，很多植物的这种行为从未被记录，所以他记了下来。他说：“我发现了一些现象，我敢肯定，任何种植花草的人都能发现类似的东西。”
我现在不得不承认：我的罗勒以悲剧告终。是我试图在它的根还不够成熟前就将其种在了土壤里。移植几天后，茎上的细小绿叶变成了棕色。然后它就枯萎了。
不过，在隔离期间，我还是很高兴自己有一个可以照料、种植和培育其他植物的小花园。观察植物的微小变化至少有助于理解时间的意义。有时候，我不确定自己已经在这里住了多久，但我很确定有一株经过修剪的植物长出了两英寸长的根。
我知道这不是新发现，植物学家长期以来一直在观察植物生长新根的能力。
但是我喜欢集中注意力的活动，并试图揣测一些早期的植物学家，甚至达尔文本人可能对这些过程的想法。科学是最浪漫的探索，至少这个令人兴奋的探索过程可以使我们保持睁开双眼，用心思考。我现在在尝试做更多。
虽然我的罗勒已离我而去，但我观察到了持久而美好的事物。在十月，我培育了一株从朋友那里剪下的植物。从那以后，它一直活着，但是并没有长多少。隔离开始时，我将其放在一盏保持明亮的灯旁边，希望多余的能量能够激发出它的生长潜力。一个月的耐心等待后，它开始生长了。生命渴望更多，但有时它们也需要一点帮助。
图片来源：Brian Resnick
植物的厉害之处在于它们懂得“物来则应，过去不留”，努力应对生活给予它们的种种困难。而且，我们还总能观察到它们取得成功。当它们失败时，我们也会为之叹息。
Armbruster 说：“人类一直在应对灾难性事件，并在灾难过后继续生存。而且我们必须采取某些方式对损失进行补偿。这就是植物们一直在做的事情。”
参考文献：
Floral reorientation: the restoration of pollination accuracy after accidentsDOI：10.1111/nph.16482
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