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AG直营平台 哪怕是杂草,也会翻身征服我们的餐桌

发布时间:2020-03-01       点击数:180

一些研究认为,在距今1.5~1.2万年前,在人类最初农业的诞生地——位于今天的亚洲和非洲交界处的“ 新月沃地”,曾有过一段温暖的时期,这些禾草生长更加密集,颖果(即禾本科的果实)也更大,这里有当时世界上最密集的人口,人类和植物的火花碰撞, 诞生了最初的农业。

选择一棵有成为食物潜质的野草,它可能有一些吸引你注意的特点,比如果实甜美、能填饱肚子、生长速度快、容易收获……留下种子,统一播种,再到下一代里选择果实更甜美、生长速度更快、更容易收获的那些个体的种子,再播种下去,重复重复两千年,我们就得到了一个需要的作物,这就是 作物驯化。

人类与植物的相伴仍在继续,它们或许是陪伴我们最长久的伙伴丨Pixabay

燕麦的小花丨Andreas Trepte / wikimedia commons

但 燕麦单位面积的产量一直不高,相对于小麦和大麦,燕麦虽然有不低的谷蛋白含量,但蛋白质分子量小,且含有大量的可溶性膳食纤维如β-葡聚糖,这使得燕麦无法像面粉那样制成富有弹性的面条,烘焙成香甜柔软的面包,因此 在历史上燕麦一直只作为粮食补充,或者碾碎煮粥,或者与大麦混合一起发酵制成各种类似于啤酒的饮料,或普遍被用作牲畜的饲料。 世界燕麦产量曾大幅下降AG直营平台,即因为马的军事需求剧降所致。

黑麦( Secale cereale )在被驯化前便是小麦田里的一种杂草丨Letrek / wikimedia commons

但是瓦维洛夫还有更惊人的发现和思考:在那些阿富汗的葡萄园里AG直营平台,野生胡萝卜的根系更加发达;在亚麻地里AG直营平台,野生芸薹的植株茁壮——他在记录和思考中开始顿悟, 其实很多作物被驯化之前,就是人们耕作的田野中的杂草!

从饲料到健康食品

长颖燕麦( Avena sterilis )和野燕麦( Avena fatua )丨Uriah Resheff & Leonid Rasran / inaturalist

作者:钟蜀黍

成熟时不会轻易落粒,使人们可以更容易收集谷物丨Pixabay

三年前的五月,我去伊朗旅游。除去参观令人震撼的近中东文明留下的印记,我也留意着各种原产于西亚的野生植物,我心头始终萦绕着一个问题, 为什么在“新月沃地”在早期有如此多的谷物被驯化?野生的禾草处处有,被驯化广泛栽培的谷物却始终只有那些。气候温暖固然是一个解释,但也仅仅是个猜想。

如今,燕麦仿佛就是健康的代名词丨Pixabay

每种谷物的早期驯化历史都很复杂,燕麦尤其复杂。

不同的谷物,从左上起顺时针分别为小麦、斯佩耳特小麦、燕麦和大麦丨Lucyin / wikimedia commons

偶然一回顾

曾经的燕麦也只是一种杂草丨m_delille / wikimedia commons

站在2020年的科学认识水平,这似乎并不是个难以回答的问题。

回过头来看, 燕麦成为人类的驯化作物充满偶然——如果地球气候一直寒冷,那么也许连人类的农业也不会诞生;如果一直栽培在温暖的地方,那么燕麦可能永远只是麦田里的杂草,不会被人类所发现;在这气温起伏和人类的远征中,也就形成了多种多样的作物,和今天的故事。

适应于夏季温度更低、更湿润和更贫瘠的土壤,能在无法种植小麦的区域生存,燕麦在历史上向北向西传播到了英国,甚至冰岛, 目前世界燕麦产量最高的国家是俄罗斯和加拿大—— 栽培燕麦起源于近中东,却成为了适应于典型北半球温带气候的谷物作物。

2008年世界燕麦产量丨AndrewMT / wikimedia commons

“杂草拟态”

直到我来到了伊朗的 设拉子城,在波斯波利斯这个古波斯帝国-阿契美尼德王朝的庞大的都城废墟边和大流士一世的墓前,看到那遍野的 山羊草属Aegilops (小麦的驯化祖先)、野生的 大麦属Hordeum 、野生的 燕麦属Avena 和十字花科 芸苔属Brassica 的野草,一阵风吹来,连到天际的禾草们俯身偃地,既折又复起,这情形让我感动不已,甚至怀疑是故意的布置。

仿佛是人类和植物相遇动容一幕在眼前重演。在一万至3000年前,它们曾经在密集城邦之间自由生长,被人类挑选,成为了最早的一些驯化作物,农业、政权、王城和文明由此发端, 我所看见它们背后世界无垠的废墟,不过是它们故事的延续。

在上世纪20年代,苏联植物育种学家尼古拉·瓦维洛夫在伊朗研究栽培小麦起源时发现,一些栽培作物的杂草无论是形态还是习性,都跟作物非常相似,有着差不多的高度和差不多的成熟期,在收获的时候,杂草的种子很容易就跟粮食混在一起。这一现象被命名为“ 瓦维洛夫拟态”(Vavilovian mimicry ,或称“ 杂草拟态”)。

同一种作物的这些特征,产生于不同的驯化阶段,人类选择特定的植物进行育种、施肥、收获、储存,在生长季节给植物维持一个稳定而优越的生存环境,这些生存环境是绝大多数野生植物所不可得的。早期的农人们在有意识地剔除不符合需求的植物后代的同时,也 创造了地球历史上从未有过的新生态位。

不过, 现代生活给了燕麦曙光。因为丰富的可溶性膳食纤维,会带来充分的饱腹感,燕麦成了很好的低升糖和减肥食品。在现代食品工业驱动下, 燕麦片、燕麦面包成了欧美早餐的标配之一,大量的宣传也使得燕麦片成为了健康的代名词。但必须提到的是,有益于健康的还是那类简单加工的燕麦粒或燕麦片,和玉米淀粉一起膨化的脆麦片,依然可能是热量炸弹。

从播种到收获,从麦粒到食物,都已是现代人类所熟悉的丨Pixabay

瓦维洛夫拟态的一个例子:左边是亚麻荠,右边是亚麻丨wikimedia commons

今天的每一个“习以为常”,都是曾经的偶然与坚持丨kevomc / inaturalist

复杂的驯化历史

我们今天所有的栽培作物最初都来自于野生植物,那些可以提供大量淀粉、维持人体基本热量需求的禾本科作物,被称为 谷物。

其实容易理解, 因为农田生态系统提供了对植物的强大选择压力,田野里那些和作物区别过大的杂草早早就被眼尖的农人所发现而轻易除去;而和作物多少相似的杂草,就能更成功把种子混入谷堆里,再被播种到田野里,获得繁殖的机会,侵占作物的水肥营养和生存空间。这样一代代筛选下来,剩下的 农田杂草就跟作物越来越相似,也越来越难以除去——这是自农业诞生以来,农人们就要面对的烦恼。作为杂草的稗子总和水稻如影随形,这是我小时候回到农村的祖母家里过暑假,我的姑父跟我提起过多次的故事。

稗( Echinochloa crus-galli )丨Michael Becker / wikimedia commons

驯化显然改变了很多谷物的自然特征。栽培谷物和它的野生亲戚相比,颖果质量更大、籽粒更加饱满紧凑、有更短的休眠期、整齐划一地生长和成熟,还有些非常重要的特征,比如有更结实的小穗主轴(果序轴), 即使完全成熟也不会轻易落粒——这一点非常重要,否则在收获时节,你就只能看着 燕麦粒洒满田野,只剩光杆在风中摇曳。

今天栽培最广的燕麦( Avena sativa ),就是 包含三套染色体组的异源六倍体,栽培小麦也是。但与小麦由人类主导了一些杂交选育的故事有所不同,目前认为栽培燕麦的祖先在被人类驯化之前就已经完成了异源多倍化,它最初可能来源于两种野生燕麦属植物 长颖燕麦( Avena sterilis )和 野燕麦( Avena fatua )的杂交,在被人类带往各地再驯化过程中,又产生了各种栽培变异,但近来的研究认为情况更复杂许多。

但是这种常识只适用于大多数的动物, 对于植物,在受到剧烈的环境变化的时候它们无法像动物一样移动自己去趋利避害,一种可能的生存方式就是染色体加倍,遗传物质对于植物来说就像生存工具盒,多一套染色体就像多一套生存机会。植物细胞染色体多倍化的现象非常普遍,近缘物种间的杂交也常见,这使得 植物染色体基因组普遍纷繁复杂,栽培作物尤其如此。

但这只是一个上帝视角的思考。如果把今天种植面积最大的一些谷物比如小麦、水稻、玉米、燕麦、小米等的野生亲戚放在你面前,你会惊讶地发现这些野生亲戚跟野草一般, 如果你是一个两万年前的采集者,也许根本不会把它们当做食物。它们和人类的相遇,有更多的偶然和意外。

燕麦( Avena sativa )的杂草亲戚,野燕麦( Avena fatua )丨Cedric Lee / inaturalist

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原标题:哪怕是杂草,也会翻身征服我们的餐桌

把野草变成谷物

新月沃地,人类最开始驯化谷物的地方丨wikimedia commons

这些杂草和作物长得越来越像的过程,就是受到了相近的人工选择压力,它们和作物一起被驯化,却被忽视,被丢弃,被憎恨,直到一个偶然的契机之下,可能是某个农人的突发奇想,也可能是气候环境的突变,让 这些杂草最终登上了新的舞台。

燕麦属 Avena 的小穗与禾本科的其它植物相比很有特点,在每个小穗(花序)的基部有 两个狭长的颖片,张开如燕尾,这也是“燕麦”中文名的由来,颖片内有外稃和内稃,在燕麦成熟时紧紧包住颖果。整个燕麦属大约有29种,属下物种有二倍体、四倍体、六倍体——高中生物学课本告诉我们,大多数的动物体细胞是二倍体,即一个体细胞的细胞核内有两套染色体,这两套染色体一套来自于父亲,一套来自于母亲。

今天在东非埃塞俄比亚高原栽培的燕麦被命名为 埃塞俄比亚燕麦( Avena abyssinica );在希腊和中东较多栽培的是 红燕麦( Avena byzantina );在我国华北至西北栽培的 裸燕麦( Avena nuda )也被称为“ 莜麦”——它的籽粒成熟时和内外稃片结合松散,容易去除,非常有特点。

莜麦这个名字更为人所熟悉,其所磨成的面粉被称为“莜面”丨wikimedia commons

公元前1422年,古埃及人壁画上的小麦与牛丨wikimedia commons

怎样才能把野草变成可以填饱肚子的谷物?

驯化带来改变

普通小麦( Triticum aestivum )正是一种普通的六倍体丨INRA DIST / wikimedia commons

原标题:他们付出生命,不是为了让你现在浪起来!

原标题:云南临沧紧急叫停“大锅药”,15年前曾发生大锅药中毒事件

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