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“我近来发现卷须很有意思。”达尔文在给他的朋友约瑟夫·胡克（Joseph Hooker）的一封信中写道。那是1862年一个漫长困顿的夏季，达尔文已经在病床上躺了好几个礼拜，湿疹发得厉害。他仅剩的安慰，就是望着窗台上那几盆黄瓜幼苗伸出金丝般的卷须探索环境。达尔文观察了许多个小时，眼看着它们在周围的空间做圆周运动，寻找着可以攀爬的支撑物。病情格外令人沮丧，但这个项目也使达尔文深深着迷。“这种琐碎的工作正适合我。”他在信中写道。他还要求胡克再去弄些外来物种给他观察。疾病妨害了他像往常一样生活的能力，使他无法再忙碌地开设实验，无法和许多人保持通信。 [1] 他才53岁，却已经被迫过上了迟缓的生活，他变得更像植物了，只能慢慢地痊愈和恢复体力。静态的生活打开了他本就专注的思维，让他用前所未有的耐性观察起了自家的植物。这也使他更能从植物的角度看待它们，用植物的节奏体验植物的生活。
当然，像达尔文这样热衷求知的植物学家，是不可能让自己懒散下来的。他为黄瓜的卷须整整着迷了四个月。等恢复到可以走动时，他又坐到田野里去观察蛇麻幼苗是如何顺着生长杆向上攀爬的。他把它们带回家里，和盆栽的黄瓜以及藤本铁线莲放在一起，让它们的茎在他的窗台上爬格子，看它们踌躇满志地寻找外面的光线。他开始给它们系上小的重物，以减缓它们的行动，还在它们身上做了标记，以追踪它们的进展。到夏季结束时，他已经写出了一篇可观的论文，后来由林奈学会发表，这是一篇长达118页的专著——《攀缘植物的运动和习性》（ The Movements and Habits of Climbing Plants ）。 [2] 在文章中，达尔文指出了两种攀缘方式在演化上的联系，一种是黄瓜用弹簧似的卷须缠绕在物体上，另一种是铁线莲用“钩子”紧紧扣住物体。这两种方式都是为了解决演化上的一个重要问题：没有挺拔的茎，该如何获得光照？ [3]
图2-1 攀缘植物，达尔文书中插图
达尔文对他那几根“卷须”的兴趣显示了进入植物世界所需要的心灵转变，即在想象中将自己变成一种截然不同的生物。他在文章中写到的当然只有他那些植物的卷须，但是在缠绵病榻的那几周里，他和那些植物的关系也变得非常亲近，远远超过了一般只关心命名法的分类学家，或是那些在实验室里将植物的身体剖开观察细节的植物生理学家。如果只是对植物的名称和家谱做详细了解，或只是弄清植物赖以生活的生理机制，并不能在研究材料之外揭示更多关于它们的信息。这些不过是 观察 植物的方式。达尔文还希望能 看见 它们。而且他看见的东西绝不枯燥。一些植物真的让他吃惊。它们做到的事情并不简单，也未必缓慢。有时它们反而快得令人震惊。 [4]
达尔文发明了一种方法来记录他用肉眼看到的景象。他在一株植物的某个部分的上下两侧各放一块玻璃板和一张纸。他先在纸上画了一个参考点，并在他感兴趣的植物器官上粘一根细丝。每隔一段固定的时间，他就用视线将细丝末端和参考点连起来，然后在玻璃板上记下视线与板相交的位置。通过依次连接玻璃板上的点，他画出了植物器官的运动轨迹，这让人能用肉眼更加清晰地看见这种运动，因为它已经被放大了许多倍。这是一种极富创意的方法，在延时摄影发明之前，它就使人眼能捕捉到植物的运动了。达尔文甚至能“拉近”观察植物的运动，他要做的只是改变玻璃板和植物的距离：将玻璃板放远，就能增加各点的间距，从而使微小的运动在他绘出的轨迹中更加明显。通过观察植物的运动和生长，达尔文率先理解了它们的“习性”。他比任何人都更早地明白，植物的身体方位和形态变化是一种 行为 ，就像动物的运动一样。一切生物的生长都是缓慢的，但对植物来说，几乎所有的运动都是由于它们的生长发育模式。而一旦到了实验室里，植物的这种行为就会被做实验的植物生理学家用纯机械的研究方法抹除。 [5]
要想理解植物的智能，我们就必须像达尔文一样仔细观察植物的行为。我们的目光必须超越那些眼睛能够直接看见的快速运动，像是捕蝇草蓦地合上叶片或是含羞草突然收拢。事实上，任何一株植物的生长部位都不会绝对静止。植物的所有器官都在动：根尖、卷须、叶片和花朵莫不如此。它们在生长中都会摇摇晃晃地绕圈子，达尔文将这一模式称为“回旋转头运动”［circumnutation，来自拉丁文的 circum （圆形）和 nutare （点头）］。利用玻璃板技法，达尔文绘出了那些茎、花柄、叶和小叶的数百种动作，并用断断续续的线条将它们的探索式漫步归纳了出来。
图2-2 这幅画显示了达尔文用玻璃板观察植物运动的方法。达尔文用细丝在植物身上系了一个蜡珠，再用视线将蜡珠和下方卡片上的参考点连起来，然后在玻璃板上画下视线与板相交的位置。一段时间之后，他将这些点依次连接，绘出植物曲折的运动轨迹
我在最小智能实验室开始研究植物智能之前，搬到爱丁堡住了一年，其间我去了三个系做研究——哲学系、心理系和植物生物系。
这三门学科的汇合最终将我引向了对植物认知的深入研究。也是因为这种组合，我才会萌发出本书中的想法：如果只盯着一个方面，我就绝不会想到将它们联系到一起。刚到爱丁堡时我有了一段经历，它在我的脑海中激发了一个灵感，推着我走上了接下来的旅程。我入住的那套公寓位置好极了。它有一扇凸窗，能同时望见爱丁堡的标志景点亚瑟王座（Arthur's Seat）和赫顿区（Hutton's Section），后者是詹姆斯·赫顿（James Hutton）于18世纪中叶取得惊人突破、发现岩石形成于一个动态过程的地方。
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距此地一箭之遥，就是达尔文二十岁不到时作为医学生居住的地方。虽然当时他的专业是研究人体，达尔文仍不由得对生命采取了一种整体性的看法，在完全不同的生物类别之间寻找起了互相连接的领域。他常常旁听约翰·S.亨斯洛（John S. Henslow）的植物学讲座，并到野外去寻访植物。
常有人看到他和导师罗伯特·E.格兰特（Robert E. Grant）走在福斯湾（Firth of Forth）边观察海绵。当时的人们认为这是一种神秘的生物，是介于动物和植物之间的东西。在达尔文看来，生命不再是层级结构，而是一株分叉而相互关联的树。
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他发现，即便表面静止的生物也值得关注，它们同样参与了残酷的生存斗争。
我的公寓虽然位置优越，却没有摆放家具。我也没有认真布置，只买了一台唱机为它增添一点家的气息，顺便还买了一张唱片：艾拉·费兹杰拉（Ella Fitzgerald）演唱的《科尔·波特歌曲集》（ The Cole Porter Songbook ）。一天，我坐在那扇凸窗前面眺望亚瑟王座，一边看着我摆在窗边的那盆巨大的舞草缓缓舞动，一边听艾拉用醇厚如丝绒般的声线唱道：“这件事鸟儿会做，蜜蜂会做，就连受过训练的跳蚤也会”，我把这首歌放了一遍又一遍。听到她在歌声中一一点名，我的脑海里也浮出了形形色色的动物和植物：从波士顿豆、海绵和牡蛎，到蛤蜊、水母、电鳗、鳎鱼，甚至是囚在鱼缸中的金鱼。艾拉唱的是它们的性爱纠葛，而在我看来，这些生物“会做”的事情要远比爱和性重要。它们不单是在“坠入爱河”，更是在显露各自的智能。我的思绪迅速掠过了一幅幅表现它们惊人能力的缩影：蚂蚁或白蚁之间的交流，果蝇的预先思考能力，蠕虫将不同形状的树叶拖入洞中的聪明。就像有性生殖的诱惑之网不只捕捉人类一样，认知的种种元素也出现在一切生命形式之中。以上生物，每一种都具备自己的智能，包括不是动物的那些。
我一边听歌，一边任由自己的心灵经历了一次奇特的转变。我仿佛费力攀上了生命之树的枝杈，一路上经过了我们一代代的动物祖先——灵长类、早期哺乳类、硬骨鱼，还有艾拉歌里唱到的所有无脊椎动物。我在演化史中逆行，一直到达了将近15亿年前所有动物和植物的共同祖先，那远古的单细胞生物。接着我又沿另一个方向开始了一段神秘的攀登，穿过一个由异族构成的光合作用王朝，一直抵达了我正在观察的植物所属的那一科。 [1] 随着旅程的进行，我的自我形象也变化着。原本由肌肉和骨骼组成、被禁锢在颅骨中的大脑所控制的动物躯壳开始渐渐消散，变成了一种缓慢、灵巧、修长、对世界的认识截然不同的生物。在想象中，我变成了一株植物，但我知道这不过是一个假想游戏。当我看着眼前这株植物，看着它弯曲茎秆、倾斜叶片，兜着圈子极慢地舞动，用芭蕾般的动作捕捉点滴阳光，这个思维实验或许能让我抓住一些线索、让我理解看到的景象。
这样像植物一般静坐时，我的脑中浮出了一句引言，它是弗朗西丝·霍奇森·伯内特（Frances Hodgson Burnett）在《秘密花园》（ The Secret Garden ）里写的，我正好在读这本书：
我不知道它的名字，于是叫它“魔法”……一切都是“魔法”做成的，叶子和树，花朵和鸟，獾和狐狸，还有松鼠和人。 [8]
霍奇森·伯内特所说的这种“魔法”是一切生物所共有的东西。正是它为一切生物注入活力。叶子、树木、花、鸟、獾和狐狸、松鼠和人，一切都存在于同一条连续谱上，因为同一个本质而获得生命，并在各自的演化之旅中激发出了各自的独特形式。它们的生存，与其说是层层分叉的生命之“树”，倒更像是一片各个物种在自己的演化坡道上渐渐爬行的“适应性山野”（adaptive landscape）。这样看来，智能还会 只在动物中 产生吗？我认为不会。
这个山野的概念是理查德·道金斯（Richard Dawkins）在《攀登不可能的山》（ Climbing Mount Improbable ）一书中提出的。 [9] 他用这个比喻来表达一个思想，即复杂的适应过程和难以想象的多样性等看似不可能的发展，可以在漫长的演化史中，一小步一小步地实现，每一个物种都在曲折而渐进地攀登演化的顶峰。就像道金斯所说，这个“缓慢而累进、一次只迈一步的随机变量的非随机生存”就是“达尔文所说的自然选择”。每个物种都有自己的一道山坡，并不存在一座大家共同攀爬的终极顶峰。这些山坡不可能骤然登顶。你无法直接跳上去，也不能从高处降落到另一座山峰上。一旦开始攀爬，你就再无退路：“一个物种不可能为了前进先倒退几步做准备。”自然界存在许多山峰，有许多种方法可以解决同样的问题，或者对环境高度适应。举一个经典的例子：不同种类的眼睛演化了四十多次。每一种眼睛都试图从略微不同的角度解决一个问题：如何将光线转化为生物周围的信息。 [10] 这个山野的比喻或许比一棵树的形象更为适当，更能帮助我们克服对生命形式孰高孰低的成见。一棵树固然可以描述生命在时间中的分叉关系，但是在它上面叠加了我们对事物做出贵贱之分的本性，就会造成误解。而一片山野的概念反而能创造一片平等的运动场地，在其中每一个物种都面对各自的任务，都要从同样的平地开始忙碌地攀登。
[1] 动物和植物都源于15亿年之前的单细胞共同祖先。那位祖先或许已经能运动了。由它分出的一条世系吞噬了一个较小的光合作用细胞，这个细胞最终发育成了叶绿体，于是植物诞生，生物从此不再需要靠移动获取能量了。见McFadden，G. I.（2014），“Origin and evolution of plastids and photosynthesis in eukaryotes”， Cold Spring Harbor Perspectives in Biology 6：a016105。