作为一对十岁篮球迷双胞胎的父亲，我有很多机会观察人类（成人和儿童）之间竞争的后果。当我和儿子们一起看比赛时，我忍不住发现，今天的NBA球员比我五十年前童年时期要优秀得多。显然，各个层面不懈的竞争是推动这些标准不断提高的原因。
作为一名生物学家，我将职业生涯的大部分时间投入到动物间的竞争研究中，因此我对这一观察结果早有准备——同样不懈的竞争推动了整个生物界的标准不断提高。现代优势动物比亿万年前的动物有了改进：它们可以适应更寒冷的气候，维持更高的代谢率，跑得更快。
竞争的运作方式可以是微妙的。它并不总是像一只麋鹿顶撞另一只麋鹿，或者约翰·斯托克顿肘击迈克尔·乔丹那样明显。我最近有幸在新几内亚观察到一场引人入胜的生物竞赛。它涉及鹦鹉和果树，这两类物种我们都很熟悉，但并不被认为是激烈的竞争者。然而，鹦鹉和植物之间的竞争导致了更优越的鹦鹉和更优越的植物。我认为它们的战斗是地球上几十亿年生命进化过程中所有其他战斗的典范。
在新几内亚迎接我的神奇美景丝毫没有暗示这是一个战场。我的同事大卫·毕晓普和我曾前往新几内亚范里斯山脉无人居住和未开发的峰顶进行鸟类调查。由于该地区没有人、道路或小径，唯一的进入方式是乘坐直升机。直升机无法在高大茂密的雨林中降落，所以我们很高兴在最高峰下方一英里处发现了一小块因山体滑坡而裸露的地面。我们的直升机飞行员将我们和三名新几内亚实地助手——来自凯滕班部落的罗伯特、彼得和本尼——以及半吨补给品放下，然后挥手告别，承诺三周后返回。周围环绕着美丽的雨林、鸟鸣、清澈的溪流和清新的空气，我们感觉仿佛置身天堂。
我们并不是唯一认为这个地方是天堂的生物。第一个早上，数百只来自五个不同物种的鹦鹉——白凤头鹦鹉、棕榈凤头鹦鹉、绿红折衷鹦鹉、佩斯凯鹦鹉和彩虹鹦鹉——飞进来，栖息在附近的树上，然后从树冠滑下，消失在丛林中。下午晚些时候，数十只来自三个物种的大型鸽子飞进来，并在接下来的几个小时内再次飞走。每天这个景象都会重复：早上是鹦鹉，下午是鸽子，偶尔还有乌鸦。所有这些鸟，一旦降落在附近的树上，就会降到地面，令我们惊讶的是——吃着山体滑坡露出的裸露泥土。这显然是鸟类一个珍贵的位置和难得的机会，因为我们可以看到它们从至少一英里外接近。由于新几内亚大部分地区被丛林覆盖，草药和落叶覆盖地面，罕见的山体滑坡或切割的河床为鸟类提供了唯一大面积接触土壤的机会。
但是，鸟类为什么要吃土呢？吃土对它们有什么好处？如果吃土 somehow 有益，为什么没有更多的物种寻求相同的好处呢？在我们营地附近记录的140种鸟类中，我们只观察到8种鸟类吃土，它们都是食草动物（食用水果、种子和花朵）。为什么土壤对新几内亚的食肉动物，或者对该地区数十种其他食草鸟类，例如浆果啄食者、花啄食者和吸蜜鸟，却没有好处呢？
事实上，吃土在各大洲许多动物家族中普遍存在。在人类中也普遍存在，特别是传统部落社会。科学家将这种行为称为食土症（geophagy，源自希腊语词根geo，意为“地球”，phagein，意为“吃”）。我对食土症了解得越多，就越意识到它常常是植物和动物之间一场不断升级的战争中的一种强大武器。
在北美，食土症与我们更熟悉的“舔食地”（lick）一词相关，指的是动物聚集吃土的地方。我们的野生动物不吃任何泥土；相反，它们会走很多英里到某些地点，这些地点在美国无数地名中都有记载：舔食谷地（Licking Hollow）、麋鹿舔食地（Elk Lick）、三舔床（Three Lick Bed）等等。
几乎所有北美野生有蹄类动物，如野牛和驼鹿，都会拜访舔食地，熊和一些小型动物，如兔子、松鼠和土拨鼠也会。就像在新几内亚一样，北美舔食地也吸引鹦鹉和鸽子。这曾经包括现已灭绝的卡罗莱纳长尾鹦鹉，如今舔食地经常有现存的哀鸽和带尾鸽光顾。动物们拜访我们的舔食地已有数万年历史，猛犸象、乳齿象、地懒和其他大型已灭绝哺乳动物的骨骼就证明了这一点。
所有其他大陆的野生动物也都有食土行为。食土的物种主要是食草动物：非洲的羚羊、猿猴、长颈鹿和斑马；南美洲的猴子、西猯和貘；欧洲和亚洲的鹿；南美洲的鹦鹉；以及许多地方的蝴蝶。
舔食地对我们的家畜来说更加熟悉。牧场主发现，给牛、羊、山羊和猪喂食选定的土壤，可以改善它们的健康、体重增加和食物摄入，并将食物转化为肉的效率提高20%或更多。
由于大多数人类摄入的植物性食物多于肉类，因此食土症在各大洲的农民社区中普遍存在也就不足为奇了，其描述可以追溯到罗马时代。在这些社区中，怀孕和哺乳期的妇女尤其渴望土壤，通常每天摄入一盎司半或更多。像其他动物一样，人类对我们所吃的土壤也非常挑剔。例如，每年有500吨珍贵的粘土从尼日利亚乌扎拉村附近的地下或白蚁丘中提取，用于出口并在西非各地1000英里范围内的市场销售。在赞比亚和津巴布韦，90%的农村妇女在怀孕期间食用的主要土壤来源是巨大的白蚁丘，这些白蚁丘也吸引牛和长颈鹿。
为什么任何人——无论是人、有蹄类动物还是鸟类——都要吃土呢？食土者如何选择吃哪种土？为什么食草动物和怀孕或哺乳期的女性特别渴望泥土？你可能会认为最简单的答案是询问人类，因为动物无法告诉我们。但是如果你询问食土的人他们的动机，他们只会给出无益的回答，比如“我吃的时候感觉很好”或者“我喜欢它的味道”。如果你追问他们，他们会说他们认为吃土可以治愈胃病、蠕虫或腹泻，或者有助于艾滋病，或者对怀孕有好处，或者它能给食物增添美味或掩盖苦味，或者它在婴儿口中可以用作安抚奶嘴。这些不同的答案并没有明确指出食土的精确生理学解释，但它们确实暗示了几种可能的潜在益处。动物学家、人类学家和医生讨论最多的六种解释是：缓解饥饿、为胃中磨碎食物提供砂砾、缓冲胃内容物、治疗腹泻、作为矿物质补充剂以及吸附毒素。
在为我的新几内亚鹦鹉和其他鸟类寻找答案时，我幸运地收到了一封来自詹姆斯·吉拉迪的信，他当时是加州大学戴维斯分校的研究生，正在进行亚马逊鹦鹉食土症的博士研究。吉拉迪收集到的关于他的鹦鹉食土症的数据比毕晓普和我在新几内亚三周内能收集到的数据要广泛得多，他很友好地对我们的一些新几内亚土壤样本以及他自己的亚马逊土壤进行了化学分析。吉拉迪的详细研究以及毕晓普和我的简短观察使我们能够评估这六种食土症理论对鹦鹉的适用程度。有些人说他们吃土是为了在食物匮乏时填饱肚子。例如，南美洲的奥托马克印第安人在洪涝季节食物难以找到时，会制作直径六英寸的土球，每天吃掉一磅多。据报道，在西欧饥荒时期也出现过食土症。但饥饿缓解理论不可能适用于吉拉迪和我们的鹦鹉，因为它们大部分时间都在果树上忙着觅食，只是在上午晚些时候或下午茶时间吃些土作为零食。
第二个理论指出鸟类没有牙齿。许多喙较弱的鸟类会吞食粗糙的泥土或小石子，以便在其坚韧、肌肉发达的砂囊中磨碎吞下的食物。但当吉拉迪测量鹦鹉食用的土壤颗粒大小时，他发现他的鸟和我们的鸟都选择了极细的粘土，不适合研磨。事实上，他的鹦鹉选择的是河岸边暴露出来的、沿着河流绵延数百码的土壤层，而基本上忽略了一码上下方的土壤。他所偏爱的土壤层甚至比紧邻其上下方的土壤更细。因此，他所观察到的鹦鹉和我们的鹦鹉显然对砂砾不感兴趣。仔细想想，这个结论并不令人惊讶。鹦鹉不需要砂砾来研磨食物，因为它们可以用强壮锋利的喙切割和粉碎食物。
第三个理论关注缓冲酸性或碱性食物的需求。例如，当一些有蹄类牲畜食用低纤维的植物性食物时，它们的瘤胃会变得如此酸性，以至于杀死对消化至关重要的细菌。为了缓冲或中和植物酸，牲畜会选择高碱性土壤。但鹦鹉没有瘤胃，也不依赖细菌消化。当吉拉迪测量他和我们土壤提取物的缓冲能力时，他发现它为零。
食土的第四个潜在好处是预防腹泻。霍乱、沙门氏菌和许多其他细菌和寄生虫会释放引起腹泻的毒素。非处方止泻药高岭土（Kaopectate）的有效成分就是吸附细菌及其毒素的土壤矿物质。研究野生黑猩猩的研究人员注意到，有三只食用富含吸附性矿物质（类似于高岭石）的土壤的动物正在遭受严重腹泻。但吉拉迪、毕晓普和我都未在我们的鹦鹉身上检测到任何腹泻迹象。
在关于食土症的科学文献中，讨论最多的假说是其作为矿物质补充剂的价值，并且有令人信服的证据表明这种解释在某些情况下是有效的。传统的舔食地点通常被称为盐舔，假设动物正在寻找营养必需的矿物质或盐。这个理论可以帮助解释为什么食土症在怀孕和哺乳期妇女中特别受欢迎，她们对矿物质的需求增加（因此在怀孕期间需要矿物质补充剂），以及需要矿物质来生长鹿角的鹿。矿物质需求解释了某些动物吃骨头的奇怪行为。例如，叉角羚曾经挖开浅埋的印第安人墓地，吃掉富含矿物质的小骨头。此外，在一些英国岛屿上，与繁殖海鸟群落生活在一起的绵羊如此渴望骨骼矿物质，以至于它们甚至不等到鸟类死亡就自行捕杀它们。科学家们向动物提供浸有各种替代盐溶液的土壤，发现动物能够识别并选择它们身体所需的特定盐类。
动物们在寻找哪些矿物质呢？有一定支持的建议清单占据了元素周期表的重要一部分。长角的鹿吃富含钙和镁的土壤，驼鹿、蝴蝶和其他动物则寻找含钠的土壤。加纳孕妇每天购买和食用一盎司的粘土，其中含有高达美国食品药品监督管理局（FDA）推荐每日铁摄入量的三分之二，以及FDA正常每日铜摄入量的三分之一——通常比制药公司为孕妇生产的矿物质补充剂含量更高。非洲的白蚁丘将矿物质浓缩到邻近土壤的五百倍以上，为孕妇提供了六种矿物质的全部或大部分推荐每日摄入量。
但是，当吉拉迪在模拟动物胃部环境的条件下提取他和我们的土壤时，他发现这些土壤中大多数矿物质的含量甚至低于鹦鹉所食用的水果。我们土壤中的钠含量低于自来水，可能也低于丛林水。在吉拉迪的鹦鹉选择的薄薄土壤带中，大多数矿物质的浓度并不比被其上下方拒绝的土壤带高。那么，他和我们的鹦鹉是否仍然在寻找矿物质，并且在选择土壤时犯了一个大错误呢？这将与它们复杂的摄食生态学相悖。更有可能的是，鹦鹉们确实知道自己在做什么，它们根本不是为了矿物质。
剩下的理论是食土症有助于植物解毒。野生水果和坚果通常是苦涩的、涩味的、酸的，甚至是有毒的。你在杂货店里找到的坚果和水果，要么是少数在野外不苦涩的物种（如葵花籽），要么在驯化过程中经过选择以消除其不良味道（如杏仁）。为什么这么多野生种子和水果会进化出难吃的或有毒的呢？
理解这个答案需要我们从植物的角度来看待问题。大多数动物都能行走、游泳或飞行，因此它们的后代可以凭借自身力量分散开来寻找新的栖息地。但种子无法自行移动到新的栖息地。相反，许多母株会借助动物的力量，将种子包裹在果实美味的果肉中。动物因此被说服吞下果实并消化果肉，而种子要么被吐出、掉落，要么被吞下并最终随动物粪便排出，远离种子的母树。
母株希望种子在成熟并能够发芽时散布；植物试图阻止动物在果实未成熟且种子未准备好发芽时食用果实，或者阻止动物直接食用种子。植物通过使未成熟的果实味道不佳（试试吃一个未成熟的柿子）以及在种子或其外皮中加入难吃或彻头彻尾的有毒化学物质来达到目的。
但是动物有自己的观点，这就是战争升级的地方。植物赋予种子浓缩的碳水化合物、蛋白质和脂肪供应，以给幼苗一个良好的生命开端。自然地，动物可以通过自己夺取这些供应而获益，因此它们进化出各种方法来解毒或去除毒素或不良味道。一只可以在果实完全成熟之前吃掉果实的动物，因此击败了可能原本会吃掉果实的另一只动物，同时击败了植物（因为未成熟的种子不会发芽）。种子被动物吃掉的植物无法繁殖其基因，而那些升级战争并制造更好毒素的植物则不同。击败甚至改进毒素的动物会获得充足的营养，并留下携带其基因的后代。
在这场进化竞赛中落败的代价是惨重的。有些树木生产的每一个种子都输给了动物消费者。相反，每年冬天在我洛杉矶的家附近，人们都能捡到一些无助地躺在地上的小鸟，它们被称为雪松太平鸟，因为吃了水果而醉倒了。
鹦鹉是这些竞赛中的冠军。它们成功的一些明显原因包括强壮的喙、肌肉发达的舌头和口腔灵巧度：只需看看一只宠物鹦鹉撕开糖果棒上的薄铝箔即可。但它们成功的其他原因并不立即显而易见。不知何故，鹦鹉使自己相对免疫植物毒素和不良味道。它们专门吃种子和未成熟的水果，尽管其中含有高浓度的生物碱和其他对人类来说味道极差或致命的毒素。例如，在标准的毒性实验室测试中，从鹦鹉乐于食用的种子中提取的低剂量化学物质会杀死丰年虾。要达到可测量的生物碱奎尼丁血药浓度，鹦鹉所需的剂量（相对于体重）是人类的五十倍。野生鹦鹉食用的种子大多不能被灵长类动物（包括人类）和其他鸟类食用。鹦鹉如何抵抗植物中的毒素？
一个秘密是鹦鹉吃含有特别擅长结合植物毒素的矿物质的土壤，特别是带正电荷的生物碱（如士的宁和奎宁）和单宁酸，它们赋予橡子和许多其他植物部分苦涩的味道。活性矿物质包括高岭石和蒙脱石，它们同样擅长结合细菌和寄生虫毒素。我们新几内亚的粘土和吉拉迪的亚马逊粘土甚至比纯高岭石更能结合奎宁和单宁酸。事实上，鹦鹉选择的亚马逊土壤能结合自身重量十分之一的奎宁。它的结合能力比紧邻其上下方被拒绝的土壤带高出50%，这大概就是鹦鹉选择该特定土壤带的原因。在对丰年虾进行的实验室测试中，将毒素与亚马逊土壤提取物混合，可将奎尼丁的毒性作用降低一半，将有毒种子的毒性作用降低三分之二。当鹦鹉同时口服其偏好的土壤和奎尼丁时，土壤通过在鸟类肠道中结合生物碱，将鸟类体内奎尼丁的血药浓度降低了60%。
人类也利用食土来保护自己免受植物毒素的侵害。一些南美印第安人经常食用苦涩有毒的野土豆，其中含有一种有害的生物碱，单独食用会导致胃痛和呕吐。然而，印第安人学会了通过与一种能结合生物碱的粘土一起食用，使这些土豆变得安全可口。加利福尼亚印第安人和撒丁岛原住民曾经用营养丰富的橡子制作面包，其唯一的缺点是含有苦涩、涩味和有毒的单宁酸。印第安人和撒丁岛人将橡子粉与一种粘土混合，这种粘土可将单宁酸含量降低高达77%。这些人不了解生物碱化学或吸附作用，但他们确实通过经验发现食土使这些食物变得可食用和美味。
在不断与保护种子的植物和试图率先获取种子的竞争动物的战争中磨砺，鹦鹉已进化成为最成功的鸟类群体之一。它们占据了除欧洲和南极洲之外的所有大陆，种类约有350种。它们的大小从新几内亚微小的侏儒鹦鹉（仅三英寸长，重三分之一盎司）到新西兰巨大的不会飞的夜行鸮鹦鹉（两英尺长，重达四磅）。尽管存在这种多样性，大多数鹦鹉都偏爱水果和种子作为食物，并且拥有使它们成为冠军级植物食者的适应性。它们非常聪明（一只非洲灰鹦鹉学会了说和显然理解100多个英语单词）。它们强壮的喙使它们能够敲开坚硬的种子。它们强壮的舌头和口腔灵巧度使它们能够将可食用的植物部分与有毒、难吃或难以消化的部分分离。它们能够通过食土以及可能通过其他尚未发现的手段来解毒植物毒素。除了鸮鹦鹉之外，所有鹦鹉都是强壮的飞行动物，这使它们能够长途跋涉于分散的水果树和舔食地之间。
通过这些方式，鹦鹉比许多植物和食草动物领先一步。下次你在森林中行走时，试着咬一口野果或种子。当你因其难闻的味道而皱眉时，请反思：与鹦鹉的竞赛造成了这一切。你刚刚被生物界的梦之队——鹦鹉和结果实的植物——超越了。
