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《诗意的原子:8种连结你和宇宙万物的无形元素》你的骨头来自岩石

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20世纪初,当阿尔多·李奥帕德还只是一名年轻的丛林探险家时,他在亚利桑那州东部的山区里经历了一场顿悟。他所著的《沙郡年记》于1949年出版,尽管当时他已离世,但这本书还是激励了一代又一代的生态保护者和环境学家。书中,李奥帕德讲述了一个故事,发生在他与同伴射杀了一群正在猎鹿的狼之后:

我们及时追上那匹老狼,看到凶狠的绿火在它眼中慢慢熄灭。看着它的双眼,我突然明白了很多事——在过去只有它和大山才明白的事。我那时还太年轻气盛,心里全是扣扳机的冲动。我曾经觉得,狼少就意味着鹿多,没有狼就是猎人的天堂。然而当我看着那两团绿火熄灭时,我感受到,不管是狼还是大山,都不会同意这样的观点。

绿光的故事是李奥帕德的书中最广为人知的文章之一,而它的寓意也让《沙郡年记》中提出的土地伦理广泛传播。这个故事也揭示了狼群与大山之间的原子关系,而我们人类和这个星球,以及其他各种生物之间也存在着同样联系。这层关系就是光合作用的“绿火”。

数亿年来,一代又一代的植物将它们的生命绿火向外传递。它们同时也通过食物链向外传播能量和原子,将土壤和植物、鹿群以及狼群联系了起来。从原子角度来说,老狼眼中的生命之火,来自它与它生活的这片土地间的元素关系,也来自它与养育它的猎物的那些植物的关系。对你而言也一样,严格从原子角度上说,你之所以能够存在也是因为这些植物。往回追溯你体内原子的踪迹,你能发现它们大部分都来自土壤。

你每一次呼吸从空气中抽取的氧气,都是松树、棕榈树以及矮牵牛这些植物的产品,当然也离不开海洋中浮游生物的帮助。构成你体重近1/4的碳,几乎都是玉米、小麦或它们的亲戚们从空气中获取的。就算你从不吃一口面包或沙拉,你也仍然会通过消费动物食品,吃下它们先前吃下的植物原子。你体内的大多数水分都曾在叶子或茎中待过一段时间,或是由你体内的呼吸细胞利用植物产生的氧气代谢而来。而在人工合成化肥被发明以前,你祖先的蛋白质和基因,其中的氮原子也主要由植物根瘤菌固定而来。

你体内的哪些原子未曾在植物体内待过?将你体内的水分除去,你会变成一具木乃伊;如果再除去碳和氮,你就成了一捧骨灰。但即便是这些骨灰,也和植物世界有关。你血液中的铁和盐是植物根部从土壤中吸取的,你骨骼中的钙和磷也是如此。

不管你觉得自己是如何自给自足的,你其实还是像孩子依赖父母那样,需要依赖植物的生命绿火。我们也许时常会觉得,树根无非就是树木用来抵御狂风的缆绳,但事实上它们和你的骨骼一样,远比看上去更复杂。森林在地下的缠结,无论是延伸性还是繁忙程度都不亚于树冠,而且它们是连接你和地球岩石骨骼的桥梁。

下一次当你有机会可以仔细看看山坡时,多关注一下上面的植被吧。如果你来到亚利桑那州阿尔多·李奥帕德遇到狼的那个地方,那么你会看到瑟瑟的白杨与芬芳的松树遮盖了此地大部分地质地貌,而色彩柔和的地衣像油漆一样,洒满峭壁与岩石。从远处看,这是一片静谧的场景,但如果让你站到那些植物生长的位置上,你恐怕就会吓得屏住呼吸了。

这片森林正在将整片地貌撕裂。

注意这些岩石表面的裂纹。树木、灌木和地衣并不像花园中的花儿一样,仅仅是覆盖于其上——它们正在将岩石凿开,从中吸取养分,并将它们撕成碎片。

这便是石块变成尘土的过程,第一步就是将矿物质原子释放出来传递给生命王国。风雨、河流还有冰雪也会做同样的工作,但直到4亿年前第一片大型森林出现之后,植物对地壳的雕琢才达到了可观的规模。

在亚利桑那州以东数千英里的缅因州沿海地区,类似的技术曾长期用于花岗岩工业。19世纪到20世纪,在一群新英格兰采石匠的努力下,经过新英格兰地区一个寒冷的冬天,巨石从支撑它们的基石上自动掉落,随后被用于建造布鲁克林大桥和纽约股票交易所。

尽管用于路牙或台面的花岗石看上去异常坚固,但构成它们的那些多彩颗粒却并没有很强力地融合在一起,只不过是挤压在一起罢了,在水分的作用下它们的接触就会松动。花岗岩就像是一块石化的麦片粥,其中成分主要有玻璃质的石英颗粒、闪闪发光的云母片、粉红或白色的长石,以及各种黑色矿石。在合适的条件下,这一松散联盟远比你想象的更容易瓦解。

在缅因州的采石场,工人将楔子砸入岩石的天然裂缝中,将水倒入任由其结冰。因为冰会膨胀撑开缺口,楔子便可以钉得更深。如此循环下去,直到整个大块石头松动。当植物与水采用类似方式组队时,便有了自然界的缅因州采石场。

在温暖的季节里,植物须根的根尖伸入石块缝隙中将它们楔开,整个摸索过程几乎像手指一般精确。随着白天或干燥季节的蒸发,根部直径会收缩1/3,这样根尖就可以更深地探入裂缝,直到潮湿期来临时再次膨胀。根部随着树龄增长而变粗,最终也能撑碎卵石;冬天的冰膨胀时让裂缝撑得更大;此外,石块的外边缘与基岩具有热胀冷缩效应,让石块的弱化变得更加彻底。

花岗岩的分解也会在原子尺度上进行。雨雪中通常含有较弱的碳酸,可以瓦解矿石颗粒的原子结构,将它们部分溶解并带走钙、磷以及其他元素。含铁量高的颗粒会生锈,并给岩石染上色彩——研究认为地球上有大量氧元素都被这种方式固定住了。有时候,你甚至可以用手捏碎高度风化的花岗岩,因为其中的长石都被粉碎成了黏土,剩下的石英颗粒就跟松动的牙齿一般,在稀烂的基质中失去了支撑。

位于西非喀麦隆高度风化的花岗岩,正在被粉碎成沙砾、淤泥和黏土。照片上的这双手,其细胞所需要的铁、钙、钠、钾等原子也来自类似的岩石。照片由Curt Stager拍摄

这与你的骨架又有什么关系?

这些岩石的风化,最终为你的骨骼提供了钙和磷。你体内的大多数矿物质原子都从地壳而来,而且很可能是靠植物的手——或者说根来实现这一过程的。

石头、植物与人类之间的原子关系并不太容易被观察到,这种不可见性也掩盖了地球上生命之间一些最值得关注的内在关联。岩石风化后的尘埃相互混合,通常会成为动植物的灰分。李奥帕德笔下狼眼的绿火从原子的土壤中产生,你自己眼中的闪烁也不例外。