牛津通识读本：植物 [13]
令种植者感到沮丧的一种特征就是植物成熟后容易掉籽。种植者想让植物一直把种子和果实挂在上面，直到他准备好收割为止。这意味着驯化品种的种子不具有平滑的脱落伤口，而具有锯齿状的伤痕或裂缝。这对古植物学家来说是一种非常有用的特性，因为人们可以在非常古老的种子残迹中发现这种特性。土耳其奈瓦里·科里定居点的遗迹中就发现了这种种子。这处遗址中发现的种子是在10 500年前收获的，它们具有锯齿状的脱落层，这表明种子并非自然脱落，而是在收获过程中被撕掉的。这是有关植物驯化最早的直接证据。
然而，我们不应假定从野生谷物采集到选育品种种植的转变发生在一年之内。同样来自奈瓦里·科里的证据充分表明，野生植物和驯化植物是一起生长的，也许是因为种植者无法阻止部分野生种子在收获前掉落，从而使它们年复一年地保存在土壤种子库中。现在人们普遍认为，驯化之前要经过多年的耕种，因此，从狩猎采集社会到农业社会的转变过程可能涉及四个阶段。第一阶段是狩猎采集者以小团体的形式四处迁徙，他们的移动受食物供应和天气的影响，而这两种条件可能很不稳定。这些流浪者可能居住在洞穴里，我们已经在这些洞穴里发现了他们日常生活的碎片。在高加索山脉的洞穴中，我们发现了1 000多份亚麻纤维。36 000年前，曾经有人在这处定居点活动。这些纤维似乎经过染色，尽管对亚麻进行染色是非常困难的。
众所周知，尼安德特人和后来的智人已经认识到，利用火可以获得极大的优势。小面积的选择性燃烧促进了柔软、可口的植被的再生。木质组织几乎不可能被消化，但食草动物消化纤维素不成问题。这意味着，再生燃烧区域可以吸引动物，而在未燃烧的灌木丛中持长矛等待着的人类很容易将这些动物抓走。
采用农业生活方式的第二阶段将涉及狩猎、采集和野生植物种植的结合。这样，人类就能学习并理解种植技术。
在学会了如何种植植物之后，早期的种植者通过寻找前文中介绍过的驯化综合特征，得以将注意力转移到更好植物的选择上。因此，这种转变过程的第三阶段就包括减少对狩猎和采集的依赖，以及更多地依赖于农田生产。这些农田本将包含越来越多的植物和动物驯化品种。奥哈洛二号遗址的证据表明，在10 000年前，只有10%的栽培植物会表现出驯化综合特征。这一比例在8 500年前增长到36%，而在7 500年前增长到了64%。同时越来越明显的是，不同的作物在以不同的速度被驯化，这种驯化速度不是恒定的，而是会被突然的活动打断，而且不同的作物也在以不同的方式被改变。
现在人们认为，尽管中国人早在12 000年前就开始食用水稻，但事实上，他们最早开始驯化的谷物是大约10 000年前的小米。在中国西部的成都平原，小米在4 000年前曾是人类的主食，人们用它来制作面粉、粥和啤酒。来自中国的证据表明，水稻的驯化是一个缓慢的过程。人们仅在一处定居点就检查了大约24 000份植物，其中就包括2 600份水稻小穗。虽然水稻的驯化可能在10 000年就已经开始了，但直到6 900年前，水稻也才占据了栽培植物的8%，而且其中只有27.4%是驯化水稻。到6 600年前时，水稻占据了所有栽培植株的24%，但只有38.8%的水稻被驯化。随着种植面积的扩大，为了容纳农田而发生的环境变化程度也不断扩大。在长江下游地区，人们大约在7 700年前清理了桤木，而通过堤岸对水位进行了150年之久的管控，直到大约7 500前发生了一次灾难性的洪水。
智人进化成依赖农业的物种的最终阶段涉及耕地面积的增加以及农业生活方式的传播。现在人们认为，尽管南瓜、花生和木薯生长在10 000年前的安第斯山脉，但它们最初是在低地的热带森林中发生驯化的。这方面的证据来自对野生和栽培物种的基因组研究。西亚马孙河流域土方工程的证据还表明，这里不仅可能是南瓜、花生和木薯的驯化中心，还可能是辣椒、黄豆、橡胶、烟草和可可的驯化地点。
人们认为，玉米曾经在7 000—5 000年前生长在安第斯山脉。然而，我们不知道这些植物与现代玉米培育的祖先原始墨西哥类蜀黍有何不同。虽然现代小麦和大麦似乎都是在不止一处地点培育成的，也有不止一个原始杂交种或选择，但现代玉米都来自同一个驯化事件，这一事件发生在9 000—6 000年前之间。这种转变令人难以想象。例如，墨西哥类蜀黍的最大谷粒数约为12粒，而一个玉米棒子现在包含多达500甚至更多的玉米粒，这是由于人们不断选择谷粒更多的植物，并且只对其进行种植和杂交。
人们现在认为，最早的独立耕种行为发生在24个以上的地区，其中13个地区的主要作物是谷物。根据经验，增加种子大小和不易碎的种穗是人们最早开始研究的两种驯化综合特征。对于西葫芦来说，人们不仅选择了更大的种子，还选择了较粗的茎和较薄的果皮。
在这二十多个驯化中心出现之后，随着人类的迁徙，农业开始在世界各地散播开来。有时人类迁徙时会带上植物。例如，人们在美国10 000年前的定居点发现了葫芦（Lagenaria siceraria）。有人认为葫芦是由古印第安人可能经过亚洲海岸而非横跨大西洋带到美国的。现有良好证据表明，欧洲早期的种植者是移民，教会了土著居民如何耕种。现在还不清楚这些移民来自哪里，但他们携带植物的栽培品种使其远离亲本种，如此阻止了这些品种与亲本发生回交所造成的选择遗传稀释，因而无意中加快了驯化的进程。实际上，他们正在分离基因库。
人类在驯化食用植物的同时，也从植物中提取其他的自然资源。我们在前文中已经提到过橡胶和纤维，但在建造住所并为其供暖时，人们也会利用树木的木材和树叶。然而，植物的另一个主要使用领域是药物。
很难说早期的原始人类是在何时以何种方式开始意识到植物的治疗能力的。同样，洞穴遗址中的碎片给了我们一些线索。人们在伊拉克北部的洞穴中发现了大量的花粉粒，据推测这些花粉粒来自洞穴居民所利用的植物，这些居住者有可能是尼安德特人、智人或者是最近发现的混血人种。人们已经鉴定出，大约90%的花粉粒来自因药用特性而仍在该地区被人类利用的植物物种。这些属性的发现过程仍是人们猜测的主题，但有以下几种可能性。
我们无法排除这些植物特性的发现是简单偶然观察的机缘巧合；当然，人们就是这样发现有毒植物的。观察动物可能使人们对植物产生好奇。獴、马和考拉分别会食用紫锥菊、柳树和茶树。这些植物都已被证明具有益处。各种各样的奇怪想法对人类知识构成做了一小部分贡献。而在知识构成中处于首发位置的必然有形象学说，这一学说的基础在于，如果某种植物的一部分类似于身体的一部分，那么这种植物就应用来治疗该身体部分的疾病。只有用于促进分娩的马兜铃（Aristolochia）和用于治疗睾丸癌的北美桃儿七（Podophyllum）被认定为这种迷人的危险思想的伪证据。
图19 几个世纪以来，马兜铃一直用于诱导分娩
中药可能是最为广泛的草药使用形式。最古老的印刷版草药志是4 000年前在中国印刷的《本草纲目》[4]。这本著作中推荐的许多注射剂和酊剂至今仍在中国使用，而且仍然有效。科学问题之一就是探索这些配制品中的活性成分，因为配制品通常含有不止一种植物，所以其活性成分可能是多种成分共同作用的综合结果。中国目前正在进行的一项大型项目旨在发现中药中使用的所有6 000种植物的有效成分。
中国人使用麻黄（Ephedra）控制支气管哮喘的历史已有3 000多年，而麻黄在当今仍然是儿童咳嗽药中的常见成分。欧洲麻醉师也采用麻黄来预防患者在手术中发生咳嗽——这可是个坏消息。他们也会在患者苏醒过来时使用麻黄，因为麻黄可以模拟肾上腺素的作用，从而使患者感到精神振奋、可以准备回家。应当指出的是，国际奥林匹克委员会和其他机构将麻黄碱及其衍生物视为兴奋剂。黄花蒿（Artemisia annua）在疟疾治疗和预防中的应用直接来源于中草药，但其作用方式仍不清楚。多年来，木蓝（Indigofera）的提取物一直被用于治疗“坏血”，现在在西方也用于治疗白血病。
在中国，使用银杏（Ginkgo biloba）治疗循环系统问题（尤其是与大脑有关的问题）仍有待证实，但作者的母亲发现，在全科医生的处方均无效的情况下，银杏对改善她的手脚血液循环是非常有效的。然而，她的心脏正依靠洋地黄毒苷的非凡能力来调节和加强心跳。19世纪，伯明翰还没有如今这么大规模，而板球运动也还未被创造出来，在埃德巴斯顿村庄工作的威瑟林医生首次证明了毛地黄（Digitalis purpurea）、新近的狭叶毛地黄（Digitalis lanata）中的地高辛以及随后的洋地黄毒苷的最初用途。他从什罗浦郡一种由20种草药组成的吉卜赛酊剂中偶然得到这个想法，这种酊剂据称对多种疾病有效。经过排除法，毛地黄成了当时的英雄。
随着科学方法的出现，人们对植物提取物的治疗价值进行了更为严格的检验。问题就在于找到可供验证想法的志愿者。在16世纪，如果监狱中的囚犯允许医生在其身上观察各种治疗的影响，那么类似于假释委员会的早期组织便能让囚犯提前获释。提前释放是有保证的——但通常被放在了棺材里。人们便是用这种方法发现了菟葵的毒性。
临床试验如今受到了更严格的监控，新治疗方案的寻找也更加系统化。然而，地方性知识的价值仍然不可估量。紫杉醇的发现便是北美原住民与美国国家癌症研究所分享传统医学知识的直接结果。从短叶红豆杉的树皮中提取紫杉醇并在小鼠中证明其治疗卵巢癌的潜力后，一家商业制药公司便开始从事相关研究。他们面临的第一个问题就是获得足够的紫杉醇以进行研究。合成紫杉醇是不可能的，所以唯一的选择就是从树皮中收获这种物质。尽管这帮助了公司，最终也帮助了病人，但对树木却毫无帮助