作者 张文亮 2013.04.28

有一天，我带着学生走在一个人迹罕至的山谷里，那是在台湾最恶劣的地方之一－坡度在60°以上，土石容易滑落，土地贫瘠、干燥、土质偏酸，我们走到山谷的尽头，不禁讶异的大声欢呼，因为在山谷的峭壁上，正长着一种台湾稀有的植物－马尾松（Pinus massoniana）

马尾松是一种令人惊奇的植物，只要有5～10公分厚的浅浅表土，就能让根深深地札入表土下的岩石缝，并取得足够的营养份与水份，让马尾松以几乎接近垂直的角度，向上长30公尺以上的高度。马尾松就是有这种能力，所以能够长在悬崖峭壁上。

马尾松的生存能力

马尾松属于常绿的针叶植物，针叶是二根长成一束，长度有14-20公分，柔软有弹性，像是马尾，难怪人称其为「马尾松」。马尾松不像其它松树，喜欢长在潮湿、低温、土质肥沃的山上，反而长在干燥、较热、贫瘠的地方。为什么马尾松会选择这种地方生长呢？

有一个关键是，有些固氮细菌长在马尾松的根部，能将空气中的氮气转换成蛋白质，供给马尾松，而细菌合成蛋白质所需的能量，是来自马尾松根部所提供的碳水化合物，这是一种树与细菌的「共生」关系，互蒙其利。

悬崖上的植物

但是固氮细菌，只能长在干燥、贫瘠的地方，若是水份一多、土质肥沃一些，这种固氮细菌就难以生存，马尾松就不易生存。因此每年降雨量只要超过2100 mm，马尾松就无法生长，而台湾的平均降雨量是2500 mm，所以马尾松要在台湾生长，必须长在排水良好的悬崖峭壁上！

耐旱植物的生长机制何等的有趣，不过这些自然科学的知识是怎么来的？是马尾松教我的吗？当然不是。是二十世纪着名学者雪瑞弗（Forest Shreve，1878-1950）所提出来的，在科学史上，他被称为「研究沙漠植物的第一人」。

沙漠健将

雪瑞弗生于美国马里兰州的尹斯顿（Easton），他从小喜欢植物。1905年，他在约翰・霍浦金斯大学植物系取得博士学位，钻研植物吸引蚂蚁的机制。毕业后，他前往牙买加研究热带雨林。1908年，美国卡内基协会在亚历桑那大学成立「沙漠实验所」（Desert Laboratory），开始聘请愿意长期在沙漠研究生物的人。当时很少人对沙漠生物有兴趣，更少人愿意长期在沙漠里作研究，以致很少人前往应徵。

雪瑞弗后来写道：「沙漠不会有人来干扰，是可以让我安静读书的地方；沙漠是提供学习者增强体力的所在。」他由热带雨林，转到亚历桑那沙漠实验所任职。

沙漠的单纯与丰富

同年，前来沙漠实验所的还有一位满怀理想的年轻女性贝菈米（Edith Coffin Bellamy），她研究植物水份生理对于阳光辐射的反应，而沙漠正是提供这种研究的好场所。1909年，两人结婚。

雪瑞弗写道：「我前来此地只想探究耐旱植物在缺水、炎热地方，如何生存的奇妙平衡。后来才发现，沙漠是世界上最单纯的地方，沙漠里的植物是最单纯的生命，只需要有一、二个耐旱机制，就能生存。沙漠里的耐旱植物，把沙漠当成自己的居所。」

地球的陆地上，14%是沙漠，其年降雨量低于蒸发散量，一般人视沙漠为文明的边缘，是人类无法利用的地区，对社会经济的发展了无贡献。1931年，雪瑞弗夫妇却提出沙漠里的植物虽少，但是在沙漠植物的覆蔽下，动物的种类并不比一般的地区少，爬虫的种类甚至超过许多地方。

单纯来自直接单一的生存机制

雪瑞弗夫妇提出沙漠植物的生存机制，例如叶子减小面积、夜间才行光合作用、植物根部深入地下，与细菌共生等，这些知识现在看似平常，当年却是一对植物科学的爱好者，长期在白天45℃以上，夜间温度低于5℃，响尾蛇经常出没的地区，作四十年的研究才得知的。

沙漠与荒野使人不复杂

雪瑞弗夫妇是基督徒，也写灵修小品文，雪瑞弗在晚年时写道：「前来沙漠，并不是自其他较好的地区放逐，而是一个人在大自然里选择一个地方，让他的生命有更好的调适，而且体能更好、头脑更清楚。」

如同沙漠植物能在险恶的环境中生存，是生命的单纯，而非复杂。

注：原标题为「为何有些植物会生长在恶劣的环境里」。

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