演化学·植物 | 种子为什么这么听话?
演化学·植物 | 种子为什么这么听话?
徐来
2017-10-16
世界好大,奇妙的事情每天都有,我们一起去发现吧!
演化学·植物 | 种子为什么这么听话?
| 暖爸型转述师 | :金北平
徐来
我小的时候,爸爸妈妈总是会和我玩一种游戏。跑到城外农田里的时候,突然就指着一片绿油油的田地,问我说,这是麦子还是韭菜啊?这一问,我就被问住了,傻站在那边,不知道该怎么回答。引得父母,以及同行的长辈们一片笑声。
这个游戏,从我很小的时候,一直玩儿到上大学。我始终没有办法正确地回答父母的问题。也因为这样,我没有办法跟我们家小朋友玩这个游戏——你的情况也是一样吧,你的父母应该和我差不多大,他们中的大部分人,也分不清楚麦子和韭菜。
别说麦子和韭菜了,就是稻子和杂草,都分不出来——至少在它们都是小苗的时候是分不出来的。长出穗子来就能分了。可是你想过没有,稻子和杂草的穗子,为什么差别那么大?
你能猜出哪个图是小麦,哪个图是韭菜吗?文末公布答案。
稻子和杂草的特征
稻子和杂草还是小苗的时候,如果想区分它们,得需要一定的经验。但是,如果等它们分别长到了快成熟的时候,那所有人都可以一眼就看出它们的差别:稻子的顶端挂着一个大稻穗,稻穗上长满了又大又圆的稻粒,而且,整个穗子都很结实,又紧又密地挤在一起;杂草就不一样了,虽然田间杂草很多也长着一个穗子,但是仔细看,穗子上的籽儿虽然很多,但每个都很小,看起来细细碎碎的,更重要的是,它们很容易掉下来。轻轻一碰,就会落得满地都是了。
这个季节,如果你到郊外去,去看看那些野草地里小草们的种子——注意,是没有人管理的野草地,可不是人工草坪。因为人工草坪的话,为了管理方便,会尽量不让小草开花结种子的。
要想弄清楚稻子和杂草的区别,就得先弄清楚,稻子为什么要结穗来产出稻米。你不会想说,就是为了给人吃吧。其实你说得也没错,稻子确实可以给人吃,但是它不可能是稻子产稻米的根本原因。因为人类吃稻米,是差不多有了农业前后的事情,也就是一万多年的历史。再往前,咱们人类出现在地球上,也不过只有20万年的历史。那在此之前,稻子又为了什么而结稻米呢?
稻子结稻米,当然首先是为它自己服务的。稻米是它的种子,它要靠稻米来繁殖后代。不光稻子是这样,杂草也是这样,所有的植物,从根本上说,都要靠种子来繁殖后代。只是繁衍的策略不同,但都是为了让后代们能扩散到更远的地方去。
稻穗
杂草的种子为什么多而小?
植物跟动物的情况不一样,它们没有办法主动地改变自己的位置。对绝大多数植物来说,在哪里落地生根,就在哪里长一辈子;虽然有些植物可以依靠外力来改变自己的位置,但依然只能被动接受移动的结果,而无法自己选择新的生根发芽的地点。
所以,你站在植物的立场上想一想,作为一颗野草,好不容易长出来了。在哪里生根,你说了不算;周围的环境是啥样的,你说了不算;周围有没有同伴,你说了不算……到处都是不确定的东西,想着就闹心,你要怎么才能确保自己的后代能够活得下去,发展得好呢?
首先一点,你不能只留下很少的后代。最极端的情况下,你只产出了一颗种子。这颗种子又被带到了一个无法让它发芽的地方,比如石头缝里、盐碱地里……那这一波繁衍可能就彻底失败了。
所以,你最好产出尽可能多的种子来,这样,一旦种子成熟,你就可以把它们撒得到处都是,让它们去到各种不同的环境里去。这样,即使其中有一部分因为环境不合适而无法发芽生长,也会有其它种子能活下来。而且,既然要产出很多种子,那每一颗种子就不能太大。所以种子一般都比较小。
实际上,在很早很早以前,稻子也是这样散播种子的。也许你要问了,那为什么现在的稻子看起来跟杂草有这么大的差别呢?其实,这是人类对它们进行改造的结果。这个过程,就叫做驯化。
草穗
水稻驯化的两个特点
所谓的驯化,就是说,人从荒野里自然生长的植物当中挑选出一些来种植,然后在一代代的新生植物里,选出自己最想要的那一种。
在这个过程中,植物慢慢的发生了改变。以前植物都是自己繁殖,能否繁殖成功取决于自己的种子能不能适应环境。现在植物的繁殖突然被人类掌控了,能否繁殖取决于它的特征是否符合人类要求,这可是个天翻地覆的大变化。
那么,人类想要什么呢?其实很简单,主要是两条:
第一,种子的颗粒要大。 为什么颗粒要大呢?因为稻粒如果太小了,可食用的部分就会很少,对人类来说价值就越小。
第二,不能随便掉落。 如果你是杂草,种子熟了不赶紧掉进土里的话都是白费劲,这就是为什么杂草的穗子,你轻轻一碰,上面的种子就都掉下来了。但是稻子是人类驯化过的呀,人类的要求不一样。你想,你说是收割集中在稻穗上的稻米方便呢,还是捡拾散落在田间的米粒方便呢?当然是集中收割更方便。所以,种子不容易掉落这一点,在驯化的最早期,很可能比起颗粒大还要重要,毕竟粒小点也能吃,但散在土里根本没法一个个捡。
所以,今天的稻谷变成这样子,都是人类塑造的。假如有一天人类突然消失了,那么稻谷的种子数量又少,又不落在地上,那用不了几年,就会被杂草淹没掉了。如果你周围有废弃的农田,你可以去看看,是不是这样子的。可以说,被驯化过的稻谷,已经完全依赖于人的照顾了。这也是为什么我们要设立一个种子库来预防万一。
博物学家养成记
还记得吗?在这个专栏里,我曾经跟你介绍过建设在斯瓦尔巴德群岛的“末日种子库”,它是世界上最大的种子库。还记得那个种子库的情况吗?跟今天的内容串联起来,你就更容易明白了。如果记不起来了,点击下面的链接,复习一下吧。
一键回顾:
分类学·进化 | 你的种子有多少岁了?
今天我们学习了3个知识点:
杂草的穗子非常松散,籽粒也很小,而且稍微碰一下,种子就会掉下来。这实际上是杂草适应环境而产生的一种生存策略;
植物驯化是指人类从野外移栽植物,并且在一代代的后续种植中,不断筛选自己所需要的性状,改变植物形态的做法。水稻就是人类驯化的产物;
水稻在驯化的过程中获得了两个特点,一是籽粒变大,二是不容易掉落。这两种属性都是人类选育的后果,都符合人类对水稻的要求。
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公布开头的答案:左边是小麦,右边是韭菜。你猜对了吗?
徐来
今天,是博物学陪伴你的第 188 天,恭喜你,又收集了一个新知识!下一期我们继续研究。