牛津通识读本：植物 [12]
在对全世界的植物进行了这么多分类研究后，人们可能会问“那又怎样？”。这仅仅是一个为植物收集者创造就业机会的方案吗？这种公认具有主观性和哲学成分的学科真的是一门科学吗？后者很容易回答。分类学试图为随机进化建立排序。物种处于不断的变化中。一个物种与该物种的变种之间并没有根本区别（达尔文，1859）。因此，分类学就像把果冻钉在墙上一样杂乱无章，但仍值得进行，原因如下。
图17 木兰花似乎至少生存了1.15亿年
第一，系统发育分类使我们能够在环境保护工作中做出客观的决定，我们必须在保护工作中将不足的资源分配到最需要的地方。例如，有两处相似的植被区域，每个区域包含8 000个物种，但你只能保留其中一个区域。如果一处区域包含20目、100科的植物，而另一处区域包含10目、50科的植物，那么前者可能比后者在进化树中包含更多的物种，因此也更有价值。
第二，如前所述，进化树中的某些类群要比其他类群富含更多的医用有效物质。茄科（Solanaceae）植物已为我们贡献了阿托品和莨菪碱等。当人们发现加兰他敏在阿尔茨海默病治疗中的作用时，我们只知道它来自雪花莲。我们还知道，雪花莲的生长速度不足以满足人类的巨大需求。人们很快就在石蒜科（Amaryllidaceae）植物中发现了一种外形类似水仙花的替代植物来源。同样，尽管用于治疗卵巢癌的紫杉醇最初是从短叶红豆杉（Taxus brevifolia）中提取而来的，它并不是一种可持续的供应物，而我们已经在欧洲红豆杉（Taxus baccata）中发现了原料的替代供应物并且可以进行商业化的提取。在过去的一年里，三尖杉酯碱已获准用于白血病的治疗，而三尖杉酯碱最早是在红豆杉的亲缘植物三尖杉属（Cephalotaxus）中发现的。
但是药物并不是我们从植物中获取的唯一收益，那么植物曾经为人类做出过哪些贡献呢？
第六章 植物对人类的贡献
据说，保护植物有三类宽泛的原因，可总结为3S、3P或4E。具体来说就是明智/利己/精神，或者务实/实用/哲学，或者生态/经济/伦理/美学（几乎都是这样的）。毫无疑问，植物（以及通常而言的生物学）提高了我们的生活质量。它们美丽迷人，对它们的栽培也被许多人认为具有放松心情的效果。植物在艺术以及景观设计中的作用不容忽视，但这些都是植物的个体方面，属于精神/哲学/美学的范畴。
那么，植物的重要性还有其他两大类原因。一方面，大型生态服务通常可分为四大主题：供给（如食物或淡水）、调节（如固碳）、支持（如提供传粉者）以及最后的文化（如徒步旅行）。在某种程度上，这些服务并不局限于特定的物种，因此我们可以认为，只要树木在生长，究竟是哪个树种在生长和吸收二氧化碳并不重要。据计算，这些生态系统服务的价值约为每年330 000亿美元。这是一项奇怪而乏味的计算，因为如果你的钱包里真的有330 000亿美元，你要到哪里去购买这些生态系统服务呢？此外，全球每年的国民生产总值只有18 000亿美元，所以即便有人出售生态系统服务，我们也无力承担。如果某件事物不能购买，那么它究竟是珍贵无价还是毫无价值呢？这也许解释了过去几个世纪以来人类对待生物学的傲慢态度。
保护我们的生物遗产的其他原因就是物种特异性。这些正是从草本植物中提取或是以其他方式直接获得的商品和资源。其中就包括了欧洲红豆杉这样的植物，在治疗乳腺癌的泰索帝合成药物中，它为我们提供了Bacattin Ⅲ。
思考植物对人类的贡献可能是最近几十年来人类才会提出的问题，因为我们当中有一部分人正在逐渐远离人类充分利用的植物。在某种简单的层面上，植物已经并将继续为我们做出一切贡献，因为它们（迄今为止）利用太阳能制造一系列令人惊叹的化学物质的能力十分独特，其中有些物质是全英国的化学家都无法合成的。
在另一种非常具有生物性的层面上，植物创造了我们目前正在与至少150万种其他物种共同存活的栖息地。然而，智人与其他物种的区别之一就在于人类能够增加所在栖息地的承载能力。有人提出，从长期来看，可持续农业只能养活15亿人，但从中期来看，到2050年预计最多需要养活9.5亿人。如果没有农业，地球只能支持大约3 000万狩猎采集者。这是一个发人深省（或者仅仅是荒唐）的数字，因为其他64.7亿人无处可去。为了养活当前的人口，我们正在耕种地球土地总面积的四分之一，并且我们正在以这样或那样的方式消耗所有光合作用40%的产物。人们极为关注的是，如果我们不得不扩大种植面积，那么有许多其他物种将被赶出目前的栖息地。
农业的起源并不明确。直到20世纪末，传统观点一直认为人类于大约8 000年前在底格里斯河和幼发拉底河之间的地区将草类驯化，该地区因而被称为新月沃地。人们认为这里曾经种植了多达八种作物：一粒小麦、二粒小麦、大麦、扁豆、豌豆、亚麻、苦野豌豆和鹰嘴豆，以及随后出现的黄豆。大约与此同时，水稻在中国得到驯化，土豆在南美得到培育。在那之后，世界各地出现了更多的独立驯化中心，包括在中美洲地区用墨西哥类蜀黍培育出玉米。到底是什么刺激了人类同步但不协调地采用这种农业生活方式呢？被称为“新仙女木事件”的气候异常事件在传统上被认为是农业发展的催化剂。这种简单的观点目前正在受到挑战。
图18 甜玉米现在是三种主要作物之一
现在人们认为，在上一次冰期结束时（大约14 500年前），中东或许还有其他地区的气温升高到了与当前接近的数值。大约13 000年前，气温继而迅速恢复到冰河时期的数值。这就是所谓的波令-阿勒罗德间冰期（Bølling-Allerød Interval）。接着便是大约12 900 ～ 11 600年前寒冷但干燥的新仙女木事件，在这一事件结束时，气温上升到远高于冰期的温度，冰川最终退缩。在新仙女木事件结束之后，气候罕见地逐年稳定，因此人类不再以15 ～ 50人为一组的团队四处移动，他们开始住在逐渐由石头建造的定居点中。这些史前人被称为纳图夫人，他们生活在如今的以色列、约旦、叙利亚和黎巴嫩地区。随着气温的升高，橄榄、开心果、小麦和大麦开始在这一地区生长。这些植物已预先适应了这些新环境。
现在大约有60处地点曾经有纳图夫人居住过，但是很少有直接证据表明他们曾经利用过哪些植物。其中一处定居点位于叙利亚幼发拉底河流域的阿布胡赖拉。在新仙女木事件发生前后，这里留下了两组遗址。有人认为，正是寒冷干燥的天气迫使在这片地区居住的人类不得不种植在野外愈发稀少的谷物。人们在这处定居点的遗址中发现了九颗饱满的黑麦种子。部分研究人员表示，这很难构成完整理论的坚实基础，尤其是因为黑麦还未在其他地区发现，并且几千年来都没有出现过。这可能是因为，新仙女木事件结束时，二氧化碳水平增加了50%，这通过使农业可进行光合作用而发挥了作用。
关于智人对植物的控制，人们目前有一些共识。我们知道狩猎采集者曾食用野生植物的果实、根、种子和坚果。这其中就包括草籽。2009年，有证据表明，在105 000年前，人类曾在莫桑比克使用石器碾碎谷物，尤其是高粱。这一证据因工具中存在造粉体而得到了支撑。造粉体是植物制造和储存淀粉的细胞器。淀粉沉积的模式和造粉体的大小通常具有物种特异性。此外，栽培品种通常具有更大的造粉体。野生辣椒的造粉体长0.006毫米，而栽培品种的造粉体长0.02毫米。造粉体非常实用，因为它们能抵抗腐烂，我们不仅在早期的厨房用具中发现了造粉体，而且在沉积物中也发现了它。它们现在已经被用于推断南瓜、木薯和辣椒在美国完成驯化的年代。
奥哈洛二号遗址位于加利利的西南海岸，这里在23 000年前曾有人居住。人们在这处遗址中发现了橡子、开心果、野生橄榄、大量的小麦和大麦以及其他等超过90 000份植物残迹，但没有哪种植物看起来像是栽培品种，也没有证据表明谷物曾经被碾碎。
就这个故事而言，重要的是要考虑栽培和驯化的含义。前者仅仅是有意种植或保护野生植物。生长是从种子或插枝等繁殖体开始的，而保护则是因为人类需要某种物质而对植物进行保留和培育。我们通常很难证明野生植物的栽培。另一方面，驯化是很明显的。驯化有许多定义，但这些定义都包括一种永久的物理和基因元素的改变，从而改良植物使其更适合人类的需要。
这些改良被称为驯化综合特征。有些特征显然对种植者更有利。这些特征包括：紧密的生长；令植物更具适应力；植物成熟的同时可进行一次收获；季节性开花和/或发芽的缺失可实现一年中不同时间的播种；更大的谷粒以及更薄的种皮以增加适口性，并使得磨铣等加工程序更加容易。风味和营养价值的增加是消费者希望看到的特征，而当农业开始发展时，种植者和消费者就是同一批人（在世界上许多地方至今仍是如此）。
对于一些作物来说，它们在驯化过程中需要克服非常特殊的障碍。就无花果而言，在我们所食用的“果实”能够正常发育之前，花朵需要借由一种特定的小蜂来进行传粉。无花果的花被封闭在隐头花序中（也就是我们所食