2016年3月5日 星期六

把田裡的雜草拔光需要多少時間

William James Beal近代最著名的"草類學"(weed science)專家, 他是美國密西根農學院(現今的Michigan State University)的教授, 研究草類的傳播. 他認為教導學生認識植物, 不是反覆背誦植物學課本的內容, 而是在學校成立植物園與農場, 讓學生去管理植物園, 並在農場種植.
1870年, 他開始成立大學植物園, 開設實習農場, 後來為普世的大學所仿效.
1879年, 密西根當地的農民想知道, 要把他們田裡的雜草完全拔光, 得花多少年的時間. 他應農民的呼籲, 展開了一項史上歷時最長的試驗計畫; 這個試驗迄今還在進行中, 已經持續了137年, 預計到2100年才會結束.

William James Beal 圖片來源https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/da/The_history_of_the_Treman%2C_Tremaine%2C_Truman_family_in_America%3B_with_the_related_families_of_Mack%2C_Dey%2C_Board_and_Ayers%3B_being_a_history_of_Joseph_Truman_of_New_London%2C_Conn._%281666%29%3B_John_Mack_of_Lyme%2C_%2814781664474%29.jpg/800px-thumbnail.jpg
這個試驗被稱為Dr. Beal's Seed Viability Experiment, 有很多人認為這個試驗很新奇, 是典型的19世紀博物學家作風. Beal教授的實驗原計劃歷時100年, 從1879年開始到1979年結束.
他採集了23種不同植物的種子, 用20個窄口瓶,每個瓶子放50顆種子.
1879年秋天他在密歇根州立大學的校園裏選了個秘密地點, 將這些瓶子埋起來.
當時的計畫是每5年挖出一個瓶子, 將裏面的種子取出種植, 看看是否會發芽. 這樣20個瓶子需要100年的時間.

2000年打開的第15個瓶子 圖片來源http://assets.atlasobscura.com/media/W1siZiIsInVwbG9hZHMvcGxhY2VfaW1hZ2VzL2ExZjFkOGQyOTdiYzJjNTQzYV9pbWFnZSAoMTMpLmpwZyJdLFsicCIsInRodW1iIiwiOTgweFx1MDAzZSJdLFsicCIsImNvbnZlcnQiLCItcXVhbGl0eSA5MSAtYXV0by1vcmllbnQiXV0/image.jpg
在退休前Beal教授一共等了30年, 打開了6個瓶子.
退休之後,他將實驗交給一個年輕同事負責; 這個同事退休又傳給了接續的人來繼承這個實驗的一切.
到了1920年, 當時這項實驗的掌瓶人發現每次實驗結果, 都是同一種植物的種子發芽.他做了一個決定, 將開瓶的間隔從5年延長到10年. 後繼者又把時間延長到20年, 原計劃100年的實驗時間就這麼被拉長了.
目前實驗的負責人是Telewski教授, 上一次開瓶時間是2000年春天.其中有兩種美國常見野草, 毛瓣毛蕊花及圓葉錦葵種子很快就發芽了, 而下一次打開瓶子會在2020年.
今天農民已經有很多現代的除草方法, 這個實驗似乎已經失去了起初開始的價值和意義. 不過, 很多科學家還是很想知道這個實驗的最終結果. 他們想知道某些因環境破壞而絕跡的種子, 會不會是在土壤裏休眠, 說不定哪天會重新發芽生長?
種子確實像時間膠囊.
一顆種子包含著植物的胚胎和供植物幼苗生長的養分, 外面包裹著一層叫做種皮的硬殼. 種子就像雞蛋, 不過與雞蛋不同的是, 大多數種子都能休眠數周甚至數百年. 當時機來臨, 種子就會發芽長成新的植株. 有些種子只要有水就可以生長.但是有些種子需要從環境中獲得某種訊息, 告訴它生長時機已到.
沙漠中的一年生植物種子要等到大量降雨之後才會發芽.森林地表的種子需要等待旁邊的大樹倒下, 陽光照射到它們時才會發芽. 某些種子則要等到野火把原有的植被燒為灰燼後才發芽. 還有些種子需要經過動物的消化道, 種皮被酸性消化液磨蝕後才能發芽. 
有些種子通過感知白天時間長短的變化來避免在錯誤的時間生長. 有時, 種子也會受騙,在錯誤的時間開始發芽.

Telewski教授常常會想起, Beal教授的簡單構想, 如今仍然每隔幾年就提醒我們種子可以活得很久.
"想到以前曾經有人有著超前的思想, 讓我們堅持做這件事, 讓我們一直將這個試驗做下去, 讓我們設計這個試驗看看它能將我們帶往何方, 難道不是一件很美好的事情嗎?", 他說.


參考資料: 


The World’s Longest-Running Experiment Is Buried in a Secret Spot in Michigan

https://www.atlasobscura.com/articles/the-worlds-longestrunning-experiment-is-buried-in-a-secret-spot-in-michigan

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