粮食原本会“逃跑”
2023-11-22七君
七君
在我们的印象中,麦子、稻子成熟后,重重的穗子把它们的“腰”都压弯了。但是你可能没有想过这样一个问题:为什么成熟的种子会挂在母体上,不会掉下来?
这个问题的答案可能会让你惊掉下巴,那就是:掉下来的种子“会跑路”。
许多野草祖先的种子都会跑路。我们先来看看其中一种最会跑路的——燕麦的近亲,不实野燕麦。
不实野燕麥是小麦和大麦地里的常见野草,适应力极强,除了南极洲,其他哪个大洲它都能混。不实野燕麦的种子从母体脱落掉到地上后,就展现出与生俱来的功夫——一个鲤鱼打挺,再一个凌波微步,就跑出好远了。难怪不实野燕麦也叫“动麦”。
不实野燕麦跑路的时候,两根“呆毛”一直在不停地转,它的运动依靠的就是呆毛——芒。不过,它并不是有意识地运动,它跑路的动力并不来自自身,而是来自空气。
具体过程是这样的:
不实野燕麦的小穗可以在成熟前轻松脱落,掉到地面上。两根长芒靠近种子的部分具有不对称的吸水能力,其中一边可以吸水膨胀,而另一边一直保持干燥。白天热量和湿气积聚在长芒表面,晚上再变凉变干。在不断地润湿和脱水的过程中,这种不对称吸水的芒会让种子一直不停地朝一个方向旋转。这样一来,种子就可以连夜越滚越远,实现扩张。当种子掉在土层夹缝中,这种呆毛机械还可以让种子继续往下打洞,保证其接触土壤,顺利发芽。
当然,不仅不实野燕麦有这种本事,咱们的主食基本都有满地打滚的功夫。因为除了荞麦跟藜麦,几乎所有的人类主食(如水稻和小麦)都是禾本科植物,而早在1979年,研究者就发现禾本科的许多植物都能跑路。
这是因为,禾本科的种子通常都长有呆毛——芒。而去掉呆毛后,它们都不会动了,只能在地面躺平,发芽率也急剧下降。
小麦的芒也是一个生物引擎。为了保证滚的时候不会打滑,小麦的呆毛是硅质的,摩擦力很大。土壤的硬质成分也是含硅化合物,硅硅相撞不能消除,只能增加摩擦。
小麦的呆毛还有防“倒车”的技能。小麦芒上的毛刺类似于齿轮上防倒转的棘齿,可以防止种子逆向行驶。因此,小麦的种子只能一直往外滚。除了滚,小麦的芒还有弹射的技能。一旦小麦的呆毛交叉,无法动弹的时候,应力就会积聚,让呆毛变得像压缩的弹簧一样。一旦应力累积到一定程度,呆毛就会让种子向外弹射。
这种连滚带爬的技能对植物来说自然好处多多,但是人类不会喜欢。种子都跑光了,人还吃什么?于是,我们的祖先选育了那些比较胖、不会跑路的种子。甚至,为了防止小麦跑路,祖先们还从一开始就防止种子掉到地上。
种子成熟后掉到地上的行为被生物学家称为脱粒。实际上,农业研究的一大课题就是找到控制脱粒的基因,这样就可以驯化有特殊技能的野生谷物了。
野生小麦很容易脱粒,但是在驯化小麦的过程中,会脱粒的小麦被人类刻意淘汰了。然而,被驯化且还有芒的小麦的躁动基因还保留着,它们的种子依然会根据环境湿度的变化“动次打次”。至于我们现在吃的禾本科的水稻和燕麦,则在驯化的过程中不仅不会脱粒,还失去了能跑路的呆毛。
不过也是由于不再拥有呆毛,大米和燕麦没有办法自己打洞钻入土中,需要人工播种。所以现在的它们依赖人类才能生存,放归野外就活不成。
这么看来,野的比较独立,乖的比较黏人,放在植物上也适用。
选自《阅读时代》