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阳光普照

太阳直径约1392万千米(是地球直径的109倍);其表面温度达到约6000度,日核温度则高达1500万度;太阳每秒钟产生的热量,够人类使用70多万年。在太阳的种种特质中,对我们最重要的就是它与地球之间的距离---平均约1.5亿千米。

阳光普照大地



事实证明,这是一个完美的距离。再近一点儿温度就会过高,例如金星;远一点儿温度则会过低,例如火星。换言之,就是恰到好处。这个距离对我们的重大意义就在于水。地球是唯一的能供水以气液固三相存在的星球,生命的诞生便有赖于此。

一缕缕阳光从高大的山毛榉树冠上投下来



作为恒星而言,太阳只有中等大小。这样描述似乎有失它的万丈光芒,毕竟,太阳以一己之力养育着地球上的全部物种。不过,这一说法并无谬误。我们的银河系中有约2000亿颗恒星,其中有大有小,有些大恒星的体积甚至百倍于其他恒星。

夕阳下座头鲸跃出水面

倾斜的星球

宇宙还赐予了地球另一个幸运大奖:约23度26分的倾角。这是约40亿年前地球与一个庞然大物相撞的结果,科学家称之为忒伊亚撞击事件。可能就是这次碰撞产生的残骸形成了月球。倾斜的行星并不罕见,太阳系中的大部分行星均有不同程度的倾斜。但地球这个倾斜角对于地球上的所有生命来说几乎是一个完美的角度。




从太空中的轨道卫星上可见看到,满月将阳光反射到地球表面



此外,地球不具有约20小时的自转周期,与倾斜角度相辅相成。如果失去倾斜角度,地球将失去四季的更替。倾斜的地球绕太阳公转一周需要约365天,也就是一年。在一年中的不同时期,地球朝向太阳的区域也在随之变化,因此产生了一年四季。由于地球是倾斜的,因此对于大部分地区来说,日照时长每个月都在变化,太阳能的强度也随之变化。


热带阳光天堂

就日照而言,赤道地区是一个例外。那里全年每天都有长达12小时的日照,孕育了地球上绝无仅有的热带森林。在赤道地区,太阳光直射地表,因此太阳辐射也更强。赤道区域因此成为了地球上太阳能最富集的地区。树林中的每一片叶子都会努力吸收红色和蓝色光子,这两种光子比绿色光子更利于植物生长。因此,绿光很少被植物吸收,而是会被叶子反射到我们的眼睛中。





在热带森林中,据说只有大约2%的光线能照射到地面。为了沐浴到更多阳光,树木可以长到30米以上,这也是为什么树冠以下不长多余的树枝,在能够与旁边树木争夺阳光之前,一点儿能量都不能浪费。有些丛林里的树木天生就长得快。拉丁美洲的号角树就是能够迅速利用光隙的先锋树种,它们很快就可以长到十几米。


位于马来西亚沙巴州,清晨的阳光穿过丛林的树冠

了不起的聚果榕

全世界的热带雨林中广泛分布着600多种榕属植物,其中,聚果榕是一个关键物种,也是雨林中一种常年结果的野生树木。从长臂猿到犀鸟,从马来熊到蝙蝠,它的果实为数千种动物提供了食物来源。聚果榕之所以能常年结果,得益于它与一咱微小的昆虫---1-2毫米长的榕小蜂的共生关系。它们的共生关系始于数千万年前,无疑是自然界中引人注目的授粉故事之一。

一只雄性犀鸟正在取食聚果榕的果实



雌性榕小蜂通过小孔隙钻进榕果中心后,就完成了授粉。这个孔隙非常细小,雌蜂挤进去时会被扯掉翅膀,有时甚至是扯掉触角,但它再也不需要这些部分了,因为工作完成后,它就会永远“沉睡”在榕果里。一旦进入榕果内部,雌蜂会产下数百颗卵,并从腹部囊袋中小心地取出花粉为花朵授粉。几周后,蜂卵开始孵化,封闭的榕果温床开始活跃起来。

榕小蜂钻井榕果产卵及交配过程(上)



首先羽化的是没有翅膀的金色雄蜂,它们会立即与尚未完全羽化(还困在瘿花里)的雌蜂交配。为了进入雌蜂卵内,它们的生殖器可以伸长到自己体长的2倍!交配完成后,雄蜂会开挖一条通往外部的逃生通道。这并不是为了自己,而是为了正在孵化的雌蜂。新生的雌性小蜂现在只有短短一两天的时间去寻找另一颗刚好处于合适阶段的榕果,然后重复整个过程。

榕小蜂钻井榕果产卵及交配过程(下)

多亏这些生命短暂但又不知疲倦的传粉者,聚果榕才拥有了惊人的全年结果周期。如果新生的榕小蜂破壁而出,却找不到另一棵结果的聚果榕,它们就会在授粉前死亡。每种野生榕果都要靠专门的榕小蜂授粉。如果你想知道为什么吃榕果时没有看到一堆死掉的榕小蜂,那是因为随着榕果在阳光下发成熟,它们会被果肉所吸收。



榕果内部

榕小蜂无法“反抗”试图利用它们的卵的寄生虫。榕小蜂寄生虫其实是另一种榕小蜂,它的目的是把卵产在那些已经布满了普通榕小蜂的卵的花朵里。但是当榕小蜂进入榕果后,入口的孔隙会被植物的汁液封住,这样一来寄生虫就无法以同样的方式进入榕果。因此,它必须用一根很长的产卵管,从外面刺进榕果。产卵器的顶端带有化学传感器,可以探测出产过卵的花朵,因为榕小蜂卵会释放二氧化碳。


阳光明媚的浅滩

珊瑚礁具有非凡的生物多样性,因而常被称为“海洋中的热带雨林”。虽然它们的覆盖面积还不到地球表面的1%,但据估,大约四分之一的海洋物种都依靠珊瑚礁为生。按照地理分布的不同,珊瑚礁可以分为深水珊瑚礁和热带珊瑚礁。其中,热带珊瑚礁和热带雨林有一个相似之处---它们都离不开充足而稳定的阳光。这就是为什么这些珊瑚礁几乎只出现在热带和亚热带浅水水域。

阳光照耀下的珊瑚礁



珊瑚礁丰富的生物多样性的背后是珊瑚虫和藻类之间的共生关系。热带水域营养物质通常很低,但珊瑚虫让藻类生长在自己坚硬的碳酸钙结构中。藻类依靠阳光进行光合作用,因此需要生长在浅水中。通过光合作用,它们为珊瑚虫提供了其生存所需的90%以上的能量。作为回报,珊瑚虫为藻类打造了一个安全的家园,它们产生的以二氧化碳和氮为主的废料成了藻类的养料。

印度尼西亚科晨多岛海岸,蕈珊瑚的触须在捕捉海洋生物



人们发现,即使是生长在海面165米以下的深海珊瑚,也依赖于藻类的光合作用。但是,在这些几乎没有一丝阳光的地方,藻类又是如何实现这一壮举的呢?答案是,荧光。这就是珊瑚发出橙光或红光的原因。深水珊瑚发出荧光,可以将不利于光合作用的蓝光转化为橙光或红光,从而促进光合作用。实际上,这些深海藻类正是沐浴在为它们提供住所的珊瑚的光芒之下。

加勒比海博奈尔岛的盘珊瑚在夜间发出荧光