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在时间上做手脚

要区分“观察”和“看到”其他生物,尤其是像植物那样与我们截然不同的生物,其实不像听起来那么容易。我们都能凝视一株植物,能对所有物种做出详细分类,或者揭示它们生长发育的生理学机制;但是要 看到 一株植物真正在做什么并 理解 它,就微妙多了。它需要我们做视角的转变。面对植物,我们大多数人并不能自然地转变视角,理由已经在前一章说了。我们努力看到的,或许只是某个高度复杂的对象最浅层的表面。我们想理解植物的生活中真正发生的事情,想把握植物的智能,但这些不是直接能够看到的。我们能观察的只有一株植物如何由种子生长发育为成体,再从中 推演 出驱动这个过程的智能有着怎样的性质。我们不能天马行空地乱讲故事。

达尔文当年曾受到过学界的嘲讽,说他缺乏严谨的实验步骤,但事实上,他的观点都是以谨慎客观的测量为基础的。 [11] 我们在每一个层面上都会受到阻挠:要想深刻理解植物的智能,我们就必须对植物的行为做彻底的观察,再从中梳理出植物的内在活动。而要看到植物的行为,我们又必须对植物的生长做一些操纵,好让我们自己的动物感官觉察到它们。这肯定会以某种方式影响植物生长的真实图景,甚至使它们看起来更“像动物”。如果不是非常小心地开展操纵,我们就只能做些简单的推测,或者更糟,只能将复杂的植物行为简化为纯粹的生理反应。寻求植物的视角是一项棘手的工作。

行为是引导我们在复杂的植物迷宫里走向中心的那条金线。我们必须设法用自己动物感官的知觉接通植物的行为方式。为了做到这一点,我们使用的工具很大程度上取决于我们想观察什么。最常见的做法是将构成植物主要外部行为的生长动作转化成我们容易观察的东西。我们感知图像的时间尺度大约是十分之一秒(也就是平均每秒可以加工10到12幅图像),这比植物生长的时间跨度要短暂得多。 [12] 解决这个问题的一个办法是压缩时间,这也是一直令我着迷的做法。就在离开西班牙前往爱丁堡之前,我迷上了针孔相机,通过一个小孔,它能将一张简单的相纸曝光几分钟之久。我用针孔相机拍摄的第一张相片是我姐姐在一处阳光明媚的海湾前横躺在长椅上。在我给相纸曝光的那几分钟里,我姐姐始终保持静止,但她的衬衫被风拂动了,海水也被吹出了小小的波澜。于是在最后的相片里,她的身体相当清晰,衬衫和水面却很模糊。这张相片拍出了相同时间内的不同运动轨迹。

图2-3 针孔相机拍摄,横躺在海湾前的长椅上的我姐姐

我在爱丁堡的公寓里布置了一间暗房,为不同的植物拍摄了针孔相片。欧洲北部光线清冷,用来曝光相片的时间比在地中海的烈日下漫长了许多。我会一动不动地坐上十五分钟,等待相纸曝光、捕捉植物在那段时间里的动作。最后得到的是一幅时间被压缩的图像,仿佛一部电影里的每一帧都被并入了这幅画面。有了这样一部针孔照相机,只用一张相片就可以表现不同的时间尺度了。因为没有镜头,整个视野都很清晰,这不同于那种较为复杂的相机,只有镜头前特定距离的图像才是焦点。使用针孔相机,前方发生的任何事情都会被印到相片上。所有在曝光时间内静止不动的对象都会清晰地呈现出来,而运动的那些都显得模糊,它们在这段时间的运动会浓缩成图像中的一团模糊。这等于是延伸了肉眼的体验,并将其转化成了一张相片。 [13]

我开始运用几种新工具来拓展自己的知觉,那都是达尔文没接触过的。我用延时摄影拍摄我花园内生长的植物。在那里,有一种名叫“阿鲁藤”( Araujia sericifera )的外来藤本长势特好。它有一个别名叫“残酷藤”(cruel vine),因为它会绞杀遇到的任何植物,由此成为蔓延全欧洲的入侵生物。我对阿鲁藤的环境不加干涉,没有给它竖杆子或加上复杂的实验装置,只在它们旋转着寻找支撑物,或者缠上我的橄榄树和橘子树时,为它们拍摄延时镜头。后来我又把这个延时拍摄计划带进实验室,使它成为最小智能实验室的研究项目。在这个过程中,我意识到了一件我对自己都难以承认的事:无论我怎么调动自己的注意力和想象力,当我用肉眼观察植物的时候,它们的能力带给我的触动,总是不及我回看自己拍摄的延时画面那样直接。那些经人工加速的植物深深吸引着我那带有偏见的动物心灵,这是费力而缓慢的观察无法做到的。

为了吸引自己的感官并使植物的行为更加明显,我们可以用延时摄影技术拍下植物在几小时内的快照,然后压缩进一个短暂的镜头。如果有一株藤本围绕它的根部回旋着寻找支撑物,肉眼很难一连几个小时盯住它的运动,但会喜欢一组表现植物的茎在几分钟内打转的镜头。这项技术其实在达尔文透过玻璃板观察植物后不久就诞生了。在1898年到1900年间,卢米埃尔兄弟(the Lumière brothers)才刚刚发明电影放映机,德国植物学家威廉·普费弗(Wilhelm Pfefer)就用组装“延时剪辑”(time-lapse clip)的方法,对植物的运动做出了开创性研究。 [14] 他制作了一系列令人着迷的剪辑,其中有郁金香蓦地开花,含羞草卷曲舒展,幼苗伸出根系,嫩芽克服重力旋转生长。在我们投去目光之前很久,将植物行为做成可见影像的能力就存在了。

这类技术的结果成为将植物变成自然类纪录片主角的关键,而这在以前是绝对做不到的。大卫·爱登堡爵士(Sir David Attenborough)的许多节目都使用了延时镜头,它们花费几个小时、几天甚至几个季节的时间拍摄,为的就是将植物的私密生活表现得如同我们较为熟悉的动物影像一样激动人心。就这样,幼苗在雨林地面上持续几天的发芽过程,变成了一场颤抖而激动的生命竞赛,整个过程仅几秒钟;随着四季更迭,颜色的变化和树叶的增减也变成了一场波澜起伏的迷幻表演。本来要用肉眼费点力气才能注意到的,乃至那些几乎不可能看到的,现在都变得扣人心弦,看一眼就能获得满足了。在最小智能实验室里,我们通过聚焦个体植株达到这个效果,服务科学研究。我们将植株放在一个圆筒中央,并在它的上方固定一台相机,每分钟拍摄一张相片。到放映时我们每秒放24帧,在1秒的镜头里呈现24分钟的活动,短短几分钟就能压缩好几个小时的动态。我们甚至可以用红外线录下夜间的影像,就这样昼夜不停地观察植物。

不过植物也不总是要加速的。为了看清它们在做什么,我们有时反而要放慢它们的动态。比如捕蝇草叶片的收拢,或者在被授粉昆虫触碰后重新排列雄蕊的动作,就可能远远超出我们的眼睛能够捕捉的速度。每当出现这种情况,我们就需要每秒能拍摄1000至2000帧的高速摄影机了。比如,龙须兰( Catasetum )会弹射一种名叫“花粉块”(pollinium)的黏性花粉器官,粘到飞临花朵的毫不知情的昆虫身上。这个过程发生得极快,昆虫还来不及躲避就背上了兰花的货物,只能负重飞走,它最好能飞到另一朵兰花上,让花粉被雌蕊接收并生出后代。这种弹射动作的速度可以达到惊人的每秒3米(即每小时10.8公里)。对一种没有神经或肌肉的生物而言,这算得上神速了。你只要眼睛一眨就会看漏。就算眼睛不眨,你也无法看清花粉块在空中划出的短暂弧线。花粉块有记载的最高速度是每秒303厘米,这个速度在整个植物界都鲜有匹敌。 [15] 难怪达尔文会把龙须兰称为“所有兰花中最奇异的一种”。 [16]

我们使用复杂的技术让知觉变得清晰,但这并不意味着我们因此就能对智能行为做出正确的测量。我们也曾对完全没有生命的物体开展大量技术含量极高的观察。以20世纪90年代发射进入地球轨道的哈勃太空望远镜为例。那是一项不可思议的工程壮举,能够用紫外线到近红外的广泛辐射拍摄高清画面,使我们望见太空深处。那是人类智慧的一项伟大成就,但它记录的都是无生命的物质。而要用技术捕捉 行为 ,并揭示行为背后的智能,我们就必须灵巧地使用这种技术。这也是为什么我们必须认真思考自己的探索路线。我们必须将正确的成像工具对准需要捕捉的对象,还要理解这种拍摄技术可能对植物造成什么影响,这些方法又有什么局限性。我们必须用专门设计的实验程序来取得结果,从而揭示植物内部发生的事。

我们和植物之间的任何技术中介都是有代价的。采样、记录和编辑都会以这样那样的方式将偏见带入我们的体验。延时摄影可以将表面的静止转化成我们眼中的运动,将生长转化为行为。它能将难以感知的对象轻松地带入我们的感觉系统。但是对这项技术的运用也要谨慎和小心,用它绘出的植物行为图像不能是粗糙而残缺的,不能像社交媒体上那些过分修饰的照片。我们很容易想当然地认为,每分钟拍摄一帧已经足够提供合适的观察密度,让我们追踪一株植物在寻找攀爬支撑物的几个小时内的所有运动了。但那样想就错了。每分钟拍一张相片,意味着你将错失植物59/60的行为,而且植物的动作并不总是缓慢的。

比如菜豆,它们有时会花1小时在周围笨拙地转圈,这个过程可以加速为短短几秒的镜头(1小时拍摄60帧,再以每秒24帧的速度播放)。但有时它们也会快得出奇。我就见过几株这样的菜豆,它们令我大吃一惊。植物毕竟也分个体,不会都做出同样的行为。其中的一株菜豆我称之为“尤塞恩·博尔特”,它能够迅速“抓住”一根杆子并紧紧缠绕上去,甚至不用先和杆子接触。这样的一“抓”不同于常见的逆时针旋转,而且速度极快,几分钟就结束了,甚至快到了不会在延时影片上留下任何细节。除了知道它抓住了杆子之外,我们难以看清它具体是 怎么做的 ,因为延时影像错失了太多内容。就像恐怖电影里的吵闹鬼戏耍主人公,让他架好了秘密相机也拍不到是谁在移动家具一样,菜豆也仿佛能将延时影片中的镜头抹去。它们就在我们眼皮底下做到了意外而神秘的事情,就算我们布置好相机也没用。但实际情况是,我们任由自己被误导进了一个虚假的现实,认为相片连续播放就等于时间延绵不绝,而其实那些短暂的动作从来没有被我们的设备所捕捉。在这方面,肉眼倒是能看清短短几分钟内的一抓,比延时摄影可靠多了。 HsmzpoVRqkTAakX1dYFOrV8Ns0bIvMmq0MH3wKOZsqSRAFgOtkA/TZCd3K4kFbgv

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