植物的異色世界

名人推薦：※推薦序
中央研究院生物多樣性研究中心研究員兼博物館主任 彭鏡毅

分工似乎是近代科學發展的必然，但無形中也讓不同領域的對話漸行漸遠；在傳統教育體系下，自然與人文藝術的學習歷程對多數人而言早在高中時期就已分流，二者自此成為沒有交集的平行線。幸得作者以顛覆傳統之勢，結合植物學家扎實的學院知識與藝術家的曼妙巧手，將光學或電子顯微鏡的黑白攝影轉以藝術角度呈現，頓時間，多數人緣慳一面的顯微世界昇華至「橫看成嶺側成峰，遠近高低各不同」的境域，並以如此優雅的姿態在讀者眼前爭奇鬥豔。

不僅於此，本...

花粉、孢子與種子的差異 p.23
因為花粉和孢子都是來自植物，看起來都彷彿微塵，所以孢子也常被拿來和花粉相提並論。然而，花粉粒和孢子有根本上的差異。世代交替（有單套染色體世代和雙套染色體世代）為植物所獨有，從綠色的藻類到蘚類、苔類、蕨類、針葉樹和其親戚（裸子植物）、還有開花植物都能進行世代交替。動物界並沒有可以相對應的過程。原則上所有植物的生命週期都一樣，但是在產生種子的植物（即裸子植物與被子植物，合稱種子植物）和生產孢子的植物之間有一項重大差異。（孢子植物一詞證明了某些科學家也是有幽默感的： cryptogam 這個詞的原意是「那些偷偷交配的傢伙」。）

珠胎暗結 p.25
孢子植物有別於被子植物與裸子植物，它們另有一個通常能行光合作用（綠色）的獨立單倍體世代，叫做配子體。以大家較熟知的例子來說吧：看看成熟蕨類，如歐洲麟毛蕨（ Dryopteris filix-mas ）的葉片背面，你會發現單獨的小葉（羽片）上有一排排的小小腎型結構，這每一顆就是一個孢子囊群。被保護在每一個孢子囊群裡的就是孢子囊，裡面有孢子。孢子囊成熟時會爆開，釋放出孢子，這些孢子就像花粉粒一樣，是單倍體世代。孢子會在潮濕的地面環境中萌發，長成小小的單套配子體。這些配子體的外型和我們熟悉的蕨類植物非常不一樣；其中很多看起來比較像苔蘚而不像蕨類。快成熟的時候，配子體會在葉狀體背面產生雄性器官（藏精器），藏精器會釋放出具有運動能力的精子，而雌性器官（藏卵器）則內含卵細胞。只要有水（如雨水、露水、從河流或瀑布噴濺出來的水花），配子體的藏精器就會釋放出精子，而精子會游到在另一個配子體的藏卵器中等待的卵細胞那裡。這些精子和卵細胞就和製造它們的配子體一樣，稱為單倍體，僅含一套染色體。
受精之後，卵細胞就有了兩套染色體，變成雙倍體了──稱為合子。然後合子就會發育成常讓人驚豔的美麗植物，也就是我們所知的蕨類。新一代的單倍體孢子將誕生在這株雙倍體蕨類植物葉背上的孢子囊中，也因此我們把這個世代稱為孢子體（字面意思就是產生孢子的植物）世代。
孢子植物的一大缺陷就是它們有需要水才能活動的精子，沒有水就不能游到卵細胞讓卵細胞受精。若是生活在陸地上，這其實是一大不利因素，如今的陸生孢子植物，像是苔類、石松、木賊，以及蕨類，都還沒能從內在解決這個問題，必須仰仗外來的支援，所以這些植物常生長在潮濕環境，或是雖然乾燥、卻常有潮濕時節的地區。這就解釋了為什麼會有耐旱蕨類──像是粉背蕨（ Cheilanthes species ），以及鳥巢卷柏（ Selaginella lepidophylla ）這種石松，它能生長在像北美沙漠這樣的半乾旱棲地中。

種子的優勢 p.27
花粉和孢子的外型很相似。事實上，花粉粒就是雄性孢子，只不過失去了在地上萌發、長成一株獨立配子體的能力。如果花粉粒要長出花粉管（種子植物萎縮掉的雄性配子體），就需要柱頭（若是裸子植物，則是花粉室）上的營養基質。儘管花粉粒看起來可能很像孢子，但在孢子植物的生命週期中，卻沒有能和種子相對應的部分。種子和孢子不一樣，孢子產生的是單倍體世代，而種子萌發時，產生的卻是雙倍體世代（孢子體）。
裸子植物與開花植物演化出花粉、胚珠和種子，這不但是它們所獨有，也是陸生植物演化中非常重大的一步。不必有水也能進行有性繁殖，這樣的獨立性是它們勝過孢子植物的一大優勢。種子植物的受精卵細胞，會在胚珠這個安全環境中發育成新的孢子體（胚）。孢子植物的合子則必須立刻長成一株新的孢子體，而種子植物則不同，它們的胚只會長到固定的大小，然後通常就待在種子（成熟的胚珠）內等待最佳的萌發條件。還沒開始活動的胚有自己的食物貯藏（胚乳），胚乳由母株提供，又有種皮保護著，不致於乾掉和損壞。維管束植物演化出種子是一件非常重要的事，足以和爬蟲類演化出有殼的蛋相提並論。正如種子讓植物逃離對濕潤環境的倚賴，蛋也讓爬蟲類成為第一種完全陸棲的脊椎動物。從這種角度來看，苔、蘚、蕨類和擬蕨類，比較像是雖有陸棲生活、卻還是依靠水來讓卵受精的兩棲動物。

花粉、孢子與種子的差異 p.23
因為花粉和孢子都是來自植物，看起來都彷彿微塵，所以孢子也常被拿來和花粉相提並論。然而，花粉粒和孢子有根本上的差異。世代交替（有單套染色體世代和雙套染色體世代）為植物所獨有，從綠色的藻類到蘚類、苔類、蕨類、針葉樹和其親戚（裸子植物）、還有開花植物都能進行世代交替。動物界並沒有可以相對應的過程。原則上所有植物的生命週期都一樣，但是在產生種子的植物（即裸子植物與被子植物，合稱種子植物）和生產孢子的植物之間有一項重大差異。（孢子植物一詞證明了某些科學家也是有幽默感的： cry...

※前言
在久遠得難以想像的 6 億年前，植物率先征服了地球上的陸地。從早期產生孢子、類似現今苔蘚和蕨類的植物開始，經過 2 億 4000 萬年才演化出花粉與種子，而這也是地球上一切生命的歷史中極為關鍵的兩項革新。種子植物在過去 3 億 6000 萬年間仍然不斷演化。為確保自己的存續，植物發展出許多神奇的適應方式，改變了自己的花朵、花粉、種子與果實，它們進行有性繁殖的方式，簡直到了完美的境地。我們之前在同一系列的三本書中，探索了植物私密生活中的科學、自然史與藝術之美。一位藝術家（羅伯‧凱斯勒）和兩位科學家（瑪德琳‧哈里和沃夫岡‧史督匹）結合彼此專長，創作了三本書：《花粉──植物的秘密性生活》，《種子──生命的時光膠囊》以及《果實──能吃不能吃的種種驚奇》。而《植物的異色世界》這本書將植物生命中某些巧妙隱藏（透過光學和電子顯微鏡才能揭露），卻攸關生存的部分呈現在你眼前。迄今為止，除了科學家，幾乎沒有人認識到這些部分。

※前言
在久遠得難以想像的 6 億年前，植物率先征服了地球上的陸地。從早期產生孢子、類似現今苔蘚和蕨類的植物開始，經過 2 億 4000 萬年才演化出花粉與種子，而這也是地球上一切生命的歷史中極為關鍵的兩項革新。種子植物在過去 3 億 6000 萬年間仍然不斷演化。為確保自己的存續，植物發展出許多神奇的適應方式，改變了自己的花朵、花粉、種子與果實，它們進行有性繁殖的方式，簡直到了完美的境地。我們之前在同一系列的三本書中，探索了植物私密生活中的科學、自然史與藝術之美。一位藝術家（羅伯‧凱斯勒）和兩位科學家（瑪德琳‧哈里...

推薦序 6
中文版序 7
前言 9
植物的神祕生活 13
珍貴的微塵 17
花粉、孢子與種子的差異
珠胎暗結‧種子的優勢
看不見的微小宇宙‧萌發生命的開口‧尋找另一半
風力傳粉與水力傳粉‧動物傳粉
情人眼裡出西施‧昆蟲授粉綜合特徵
蜂媒花‧蝶媒花與蛾媒花
蒼蠅與甲蟲傳粉者‧鳥類授粉綜合特徵
蝙蝠授粉綜合特徵‧典型的蝠媒花
奇特的傳粉者‧動物傳粉的優勢
果實與種子 63
植物的行動力‧御風而行‧細如微塵
造化之奇‧搭上順風車
與水相逢‧植物界的水手‧豆從海上來
巨無霸種子‧爆炸性策略
動物特使‧強搭便車的乘客
蒺藜、魔鬼爪和其他心狠手辣的果實‧以獎賞代替懲罰
對動物施以小惠‧汁液淋漓的誘惑
華麗的生存道具‧植物王國的騙子
植物之美恆久遠
美麗新世界 115
附錄 136
名詞解釋‧照片版權
植物圖例索引‧致謝

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