1973年，向日葵在我父亲的菜园里绽放。它们似乎在那年他借给加州新邻居的几行田地里突然冒出来。那时，我才六岁，这些色彩鲜艳的植物最初让我感到厌恶。这些奇怪而色彩鲜艳的花朵，在我们种植的那些令人尊敬的豆类、辣椒、菠菜和其他蔬菜中显得格格不入。然而，最终，向日葵的美丽征服了我。它们火热的光环缓解了盛夏时节郁郁葱葱、单调乏味的菜园。我惊叹于鸟儿依附在蓬松的金球上，翅膀拍打着，掠夺着种子。那个夏天，向日葵让我真正认识了花朵，改变了我的看法。
花朵的确有这种魔力。大约1.3亿年前，在白垩纪时期，它们刚一出现在地球上，就开始改变地球的面貌。这在地质时间上相对较近：如果将地球的整个过去压缩成一个小时，那么开花植物只占最后90秒。但是，一旦它们在大约1亿年前扎根，很快就演变成各种各样的物种，形成了现代开花植物科的大部分。
花朵的统治地位
如今，开花植物的物种数量超过蕨类植物和针叶树（在第一朵花出现前2亿年前就已繁荣）的二十倍。作为食物来源，开花植物为我们和动物世界的其他生物提供了必需的营养。正如佛罗里达大学的植物学家沃尔特·贾德所说，如果没有开花植物，我们人类就不会存在。
从橡树和棕榈树到野花和睡莲，到一望无际的玉米地和柑橘园，再到我姑姑的花园，开花植物已经开始主导植物学和农业领域。它们经常统治着一个空灵的世界，作家、诗人和普通人都在追求灵感、温暖或仅仅是看到一朵花的简单快乐。
北卡罗来纳州立大学和州立自然科学博物馆的古生物学家戴尔·罗素指出，在开花植物出现之前，世界就像一个日本花园：鸟类、乌龟和蜻蜓在那里生活。在它们出现之后，这个星球看起来像一个英国花园，色彩丰富，物产丰富，蝴蝶和蜜蜂经常光顾。各种大小的花朵在绿意盎然中蓬勃发展。
这种巨大的转变标志着地球自然历史上最重要的时刻之一。是什么让开花植物如此迅速地统治了世界的植物群？它们的关键创新是什么？
被子植物的秘密
植物学家称这些植物为被子植物——源自希腊语中“容器”和“种子”的术语。与具有开放锥果的针叶树不同，被子植物将其种子包裹在浆果中。每个果实包含一个或多个心皮，心皮是覆盖种子的空腔。例如，将番茄切成两半，你就会发现心皮。这种机制区分了所有被子植物，并且是庞大植物群落（现在大约有235,000个物种）成功的关键。
第一批开花植物是什么时候出现的？查尔斯·达尔文曾经思考过这个问题，古植物学家们仍在寻找答案。20世纪90年代在亚洲、澳大利亚、欧洲和北美洲发现的化石提供了重要的线索。与此同时，遗传学引入了全新的方法来研究植物进化，刺激了现代古植物学的兴起，让人联想到白垩纪时期的花朵爆发。
传统的化石搜寻现在结合了铲子、显微镜和遗传分析，以将当前的植物科追溯到它们的起源。虽然不同的研究小组有时会对发源地存在争议，但他们都同意这项研究的重要性。植物学家沃尔特·贾德解释说，了解开花植物的本质——它的形式、功能和繁殖潜力——有助于回答有关杂交和有效传粉媒介的问题，从而为更有效的耕作方法和对进化的更深入理解铺平道路。
花朵与人类
近年来，史密森尼学会的分子生物学家伊丽莎白·齐默通过DNA分析重新思考了这个过程，解码了开花植物的谱系。她的工作在20世纪90年代后期由联邦资助的“深绿”项目期间得到加强，该项目旨在促进研究植物进化的科学家之间的合作。
在他们汇总的结果中，齐默和她的同事们开始寻找具有相似遗传特征的植物类别，最终旨在确定所有开花植物的共同祖先。他们强调了无油樟科（Amborellaceae）——其唯一公认的成员是无油樟（Amborella trichopoda）——作为最长寿的谱系，可以追溯到至少1.3亿年前。这种小型木本植物通常被描述为活化石，仅生长在新喀里多尼亚，这是一个因其原始植物群而闻名的岛屿。
由于我们没有1.3亿年前的无油樟可以直接检查，因此我们必须依靠各种已灭绝的热带物种的化石——最古老的化石是在1.3亿年前的沉积物中发现的。这些化石为我们提供了早期花朵的最初清晰印象，表明它们很小且朴素，没有花瓣。这种朴素的花朵挑战了人们对构成花朵的一些普遍看法。
为了了解第一批原始被子植物可能是什么样子，我前往英格兰，拜访了伦敦自然历史博物馆的前古植物学家克里斯·希尔。希尔驱车带我穿过伦敦南部连绵起伏的田野，来到了斯莫克杰克斯砖厂——一个百英尺深的陨石坑，其锈红色的粘土中含有数千块1.3亿年前的化石。我们下到峡谷里，开始我们的搜寻。
不久，希尔发现了一块泥岩，并解释说它展示了一个微小的茎，末端是一个原始的花朵。这种化石类似于一株西兰花的嫩芽，可以被认为是世界上第一朵花。希尔在20世纪90年代初发现了他的原始化石，并正式将其命名为Bevhalstia Abuja，以纪念与他关系密切的同事。
早期被子植物，就像许多被忽视的先驱一样，在自然破坏的地区（如洪泛区和火山区）站稳了脚跟。化石数据使一些植物学家得出结论，这些早期植物是草本植物——没有木质部分——这使它们能够快速生长、繁殖和死亡。这种快速的生命周期使它们能够比生长缓慢的木本植物更快地殖民新的土地，从而提高了它们的多样性。
然而，被子植物真正的王牌是花朵本身。本质上，花朵是被子植物的繁殖系统，包含雄性和雌性部分。繁殖始于花朵将微小的花粉释放到空气中。当花粉落在另一朵花的花柱上——花柱顶部的一个微小受体——它可能会发芽，使一个管子穿过子房并使胚珠受精，从而形成种子。
虽然风媒传粉适用于许多物种，但昆虫传粉被证明更有效。大约1.3亿年前，昆虫开始访问被子植物并为其授粉，但花朵又花了30到4000万年才长出吸引它们的耀眼花瓣。瑞典斯德哥尔摩附近瑞典自然历史博物馆的古植物学负责人埃尔斯·玛丽·弗里斯说，花瓣开始形成于9000万到1亿年前。她认为该博物馆拥有一个地点最完整的化石收藏之一，即使是娇嫩的花朵也能通过古代森林火灾被烧成木炭而得以保存。
从科学到艺术，花朵无处不在。它们塑造了我们的进化、农业，甚至我们的艺术，在我们到来之前很久就扎根于我们的思想和灵魂中，并且可能在我们离开之后很久仍然存在。