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红薯你经常吃,牵牛花也能时时看到,但你有没有想过,这两个看起来毫不相干的物种,居然还是“亲戚”,而且红薯可以说是世界上最早的转基因植物。
这其中的情况究竟咋回事?我们先来看看离开土壤生长的红薯是啥样的。
红薯可以悬空生长了谁都知道,红薯的果实或者说块茎,是埋在土里生长的。西华县的一个农业专家,却实现了红薯的悬空生长。
2020年,西华县农科所院子里的红薯,不断引来外人的围观。这些红薯没有长在土里,而是像水果那样,成堆成堆的挂在架子上生长。
培育出这种奇特红薯的,是已经退休的农业专家贾连东。他通过野生牵牛花的嫁接技术,让红薯脱离了土壤,可以在半空中生长。
贾连东介绍,利用牵牛花作为嫁接的植株,将红薯苗与其嫁接。成活之后,将嫁接好的红薯苗栽培起来。
等红薯渐渐长大,枝蔓不让其在地上生长,而是将其挑起来,向竹竿上生长。等到红薯茎块生长时,利用吊起来的花盆,将红薯根部埋入土里。
红薯渐渐结出果实,再把花盆和土壤去掉,这样红薯就能悬挂在空中继续生长了。
可能有些人会疑惑,为什么偏偏选用牵牛花来嫁接?为什么不是用葡萄或者其他植物?
就是因为,牵牛花和红薯存在着亲缘关系。
红薯和牵牛花同属于旋花科动植物领域,科学家会对每个物种进行分门别类处理。在普通人看来,分到一起的动植物,不管是外形还是属性,应该相近才是。
然而,红薯和牵牛花,两种看起来完全不相似的物种,它们都属于旋花科。除了它俩之外,这个科里还有菟丝子和空心菜。
是不是听起来很有违和感,除了牵牛花和菟丝子感觉相近外,红薯和空心菜,几乎隔着十万八千里。它们究竟是怎么成为“亲戚”的呢?
其实,牵牛花和红薯,在一个方面还是有那么一点点相似性的。那就是它两者的花朵。
牵牛花大多数人都见过,粉紫色的颜色,形状像喇叭一样,越靠近喇叭内部,颜色看起来越深。
多数人只见过红薯的枝蔓和叶子,但是没看过红薯开花。如果你有幸看到的话,就会觉得它跟牵牛花一模一样。
红薯的花朵,形状也是喇叭状,又叫漏斗状花冠。哪怕是在颜色上,也跟牵牛花有些相像。
不光是红薯和牵牛花的花朵,生物学家很早就发现,在旋花科下的族属种类里,有超过600个植物的种类,它们的花朵有一些共同的特点。
不说其他植物种类,单说红薯和牵牛花,两者之间的渊源,至少能追溯到100万年以前。
100万年前农杆菌的改变红薯来自美洲,因为是甜的又叫甘薯,来自海外自然又被叫做番薯。在漫长的进化史中,红薯的祖先,并非我们现代看到的形态。
尤其是红薯的相关基因没有被改变之前,它和牵牛花在属性上的关系更亲。至于那时候两者的形态是什么样的,现代人只能想象而看不到了。
真正让红薯和牵牛花发生较大改变的,是发生在很久之前的一次天然转基因事件。
我们不妨将这次事件的地点,设定在南美的雨林或者中美洲的丛林中,森林里到处都有红薯在生长。
在土壤里,也有最常见的一种微生物农杆菌。不知出于什么样的原因,农杆菌将自身携带的某些基因片段,意外插入到了红薯的体内。
这种细微的改变,最终促使红薯走向了不同的演化之路。2017年,国内的生物学家经过研究,确定了红薯基因被改变的时间,大约发生在100万年之前。
彼时被转基因改变的,是红薯的祖先。又经过了至少50万年,红薯祖先的两个品种进行了杂交,在那之后逐渐孕育出了现代的红薯。
为什么农杆菌这种微生物,会给红薯进行转基因呢?生物学家也说不出所以然来。唯一能肯定的是,这次天然的转基因事件,改变了红薯的演化进程,并最终让红薯以及其他薯类,成为了人类的食物。
红薯,从新大陆走向旧大陆生物学家早就知道,红薯虽然品种多样,但是它最早是从美洲传过来的,在亚欧大陆和非洲等地,西方人没有发现美洲新大陆之前,并没有红薯。
时间还得回到更遥远的古代,红薯的基因形状被改变后,它在一代代的繁衍生长。不知道什么时候,它无意间被印第安人发现了。
由于味道不错,印第安人便开始种植,又是漫长的演化和栽培过程,红薯的品种最终越来越大,构成了庞大的甘薯家族。
从红薯的演进路线来看,它是从中美洲的丛林里,逐渐向南部一带扩散的。因为它天性喜热但是不耐寒。
等到哥伦布来到美洲后,红薯的分布范围,大致在墨西哥的南部以及为委内瑞拉的北部之间。
白人很快就发现了这种不错的食物,于是他们就把红薯、马铃薯等相关薯类,全都带回了欧洲。
据说,欧洲人不太喜欢红薯,而更喜欢马铃薯,于是马铃薯这种农作物,很快就在整个欧洲推广开来。
至于红薯,它又顺着东西方传统的海路经贸线,逐渐来到亚洲并最终来到了国内。值得一提的是,人们不认为红薯是从美洲,直接进入亚洲的,而是经过欧洲这个跳板,逐渐传过来的。
因为在当时,麦哲伦是唯一一个环球航行的探险家,他的船队,虽然是经太平洋进入亚洲地区的,但不太可能把红薯带了过来。
最大的可能,还是经过了欧洲,逐渐传到亚洲地区的。那是16世纪末,在东南亚地区活跃着福建商人陈振龙。
他在无意之间,把红薯带到了福建。据说正好赶上了福建大旱闹饥荒。陈振龙知道红薯产量很大,于是就专门向朝廷上书建议,在福建推广种植红薯。
就这样,红薯很快在南方地区广泛种植。正是因为是从海外进来的,所以又被称为番薯。
从明代一直到清代,红薯在国内的种植面积越来越大。它先是扩展到了整个华南,而后又向北推进到了长江流域一带。之后跨过长江,又进一步蔓延到了华北一带。
有观点就认为,经历了明末天下大乱,清初人口之所以能快速增长到两亿以上,完全得益于红薯的大面积种植。
相比于中国传统的水稻和粟米等农作物,红薯的产量很大,每推广到一个地区,很快就能成为底层民众的主粮。
在这个过程中,各地也给它起了多种多样的名字。华南沿海一带叫它番薯,华北一带叫红薯,东北叫地瓜,西南地区叫红苕。此外,它还有白薯、山芋等多种多样的名字。
有意思的是,红薯在国内蔓延开来的时候,肯定在野外也碰到了它的亲戚牵牛花。那你有没有想过这个问题,红薯和牵牛花既然是亲戚,牵牛花又是什么时候传到国内的?
牵牛花比红薯来的早牵牛花在国内分布广泛,从南到北,几乎哪里都有它的身影。最关键的是,还在汉代的时候,就有对它的明确记载。
汉代的《名医别录》里,把牵牛花当成药材收录了。从而就引出了一个问题。牵牛花究竟是全世界分布的?还是说它也是从美洲大陆传过来的?如果是从美洲传过来的,它又是何时传过来的?
对于这一点,生物学界的观点是传过来的。只不过这个传播的时间相当久远。几千年前,人类还没有实现全球航行,因此这种跨洋传播,极有可能是鸟类。
目前最为普遍的猜测是,美洲的一些候鸟,它们飞跃了大西洋,将牵牛花的种子带到了非洲。
牵牛花随即在非洲各地扩张,并顺着人类迁徙的脚步,逐渐来到了南亚。之后,又从南亚进入了东亚一带。
值得一提的是,我国的牵牛花,在唐代又传到了日本,并很快在日本列岛到处蔓延。
如果上述传播线路成立的话,那牵牛花是何时传到国内的,实际就没办法推测了。因为哪怕上万年以前,鸟类也能通过携带的方式,将牵牛花种子带过来。
对比之下,红薯就没办法通过这种方式传播了。它是根茎类农作物,鸟类肯定没办法带着果实飞起来。所以,只能是出现大规模的文明后,跟随人类的脚步走遍世界各个角落。
结语生物学家还证实,人类吃红薯的时间,至少已经有一万年左右的历史了。也就是说在没有国家之前,美洲大陆上的印第安人,就把红薯等薯类作物当成粮食了。
时至今日,我国的红薯产量,占世界总产量的八成以上,规模达到了惊人的上亿吨左右。不得不说,红薯这种农作物,在中国的土地上被更加发扬光大了。
如今,人们早已告别过去粮食匮乏的年代。但在不少农村地区,农民每年还是会定期种植红薯。由于产量高,收获的红薯,可保证来年近一年的食用。
除了直接食用外,各地的红薯,也被大量的制成了粉条,红薯淀粉,也是制作凉粉和凉皮的主要原料。
一句话,现在中国人吃红薯,不仅仅只是为了缓解饥饿。尤其是吃过了大量的美食后,人们又把红薯当成优质的粗粮了。
不得不说,哪怕过去了千年万年,红薯还是那么的受欢迎。