谷物最早来自哪里
简介:谷物最早来自哪里?
我是科学家iScientist
马上要过年了,五谷丰登、年年有余是华夏传承千年的祝福语。
认识五谷、认识耕种,可谓认识东方文化的一种方式。
然而,长期生活在城市里的现代人,对谷物的理解可能仅仅停留在《风吹麦浪》和《稻香》的歌词里,甚至有很多人已经五谷不分了。
亿万年前,谷物就是路边随处可见的野草,经过人类几千年的采集、驯化、育种,才演变成现在的样子。
谷物最早来自哪里?它们是如何被人们驯化的?在漫长的历史中经历了怎样的变化?今天,我就和大家聊聊谷物那些事儿。
五谷丰登春联(崔筱野,8岁)
谷物从何而来?
在植物分类学中,我们熟悉的谷物,主要是禾本科和豆科的成员。
全球天然植被的30%是禾本科植物建群,禾本科植物几乎生活于所有陆地环境中。
禾本科植物的种子中富含能量之源淀粉,理所当然成为了最受人类欢迎的植物家族,没有之一。
多数谷物都是禾本科成员水稻、小麦、大麦、燕麦、玉米、高粱、小米。
地球上的耕地中,种植禾本科作物的农田占70%,人类食物中 65%以上的能量和50%以上的蛋白来自于禾本科植物。
禾本科植物究竟是何时开始出现的?这一直是植物学领域的一个谜团。
由于植物在化石记录中留下的信息很少,即便是现在最古老的植物化石也无法代表最早的植物群。
一个偶然的机会,研究者从一亿多年前的鸭嘴龙类恐龙牙齿化石中,提取到了禾本科植物的硅体残留物,从而将禾本科最早的化石记录提前到1亿多年前的白垩纪早期。
禾本科(水稻)和豆科(大豆)的植株
在谷物家族中屈居次席的是豆科植物,大致起源于白垩纪晚期。
豆科植物种子中富含蛋白质和脂肪,是食用油和饲料的主要原料。
我们熟悉的豆科植物有大豆、花生、蚕豆、豌豆、红豆、绿豆、豇豆、四季豆和扁豆等。
如何区分禾本科植物和豆科植物?其实有一个区别还是特别明显的:都看过稻穗和豆荚吧?禾本科谷物是颖果,果皮内仅有一枚种子,享受的是单间待遇。
而豆科谷物则属于荚果,两片豆荚中包裹着3-5粒果实,相当于集体宿舍的大通铺。
谷物的驯化
几万年前,早期人类在地球上四处扩散,试图驯服大江大河。
他们想要成为这个星球的主人,就必须学会在蛮荒中生存。
我们今天认识的谷物,果实饱满,密密匝匝地挤在谷穗上。
然而在远古年代,谷物的祖先只是路边的狗尾巴草那样的植物。
1万多年前,地球经历最后一次冰期,当时依靠采猎维生的人类渐渐发现,周围能采集到的果实和能捕猎到的动物越来越少。
一个饿极了的远古先民第一次尝试了未被驯化的野生谷物。
虽然口感极差,但是果实里的淀粉还是能给他提供了生存所需的热量。
所以,这位先民把干瘪细小的种子收集起来拿回到定居点。
他的本意也许只是做冬储粮,但零星洒落地面的种子却在来年给了他一个惊喜长出新的植株,结出了果实。
我们不知道他的名字,但他是历史上的第一位农民。
那年头也不懂知识产权保护,这位先民顺手就把这个发现发了朋友圈。
很快,更多人开始效仿他的创新之举,你有我有全都有,土地上第一次出现大面积的谷田,并向四周延伸。
谷物驯化,实际上就是一个品种培育过程。
地球上有几十万种植物,最终跻身人类餐桌的谷物只有几十种,这是万里挑一的缘分。
野草是极具生命力的物种,为了繁衍生息,必须通过各种手段让自己的种子快速地散播出去,所以他们往往成熟得很快,而且在成熟后迅速散落到田野中,以获得更大的存活几率。
但这种性状却不利于人类的采集。
幸运的是,有些野生谷物非常容易杂交,不断变异出人类所需要的性状,并被人类筛选出来。
当发现籽粒成熟后不落的变异品种,人类就会大量种植它。
今天的谷物成熟以后,种子都会继续停留在植株上,给人类收割留一段窗口期,提高了人类获得食物的效率。
小米与狗尾草
再比如:在恶劣的自然环境中,很多野生谷物都靠数量优势来维系物种的繁衍生息,拼命生娃。
因为要孕育更多的后代数量,种子就需要长得轻巧瘦小,但这恰恰不是人类所爱。
于是在驯化过程中,生长期长、植株强壮和颗粒饱满的变异品种也会在人类帮助下实现优生优育。
经历数千年的驯化后,桀骜不驯的野生谷物终于完成了从杂草到食物的进化之路,种植面积越来越多,成为今天的谷物。
当然,有些性状也被保留至今。
举一个典型的例子:
大家都熟悉一个俗语针尖对麦芒,有些谷物的种子上长有针状的芒刺物,比如小麦、水稻和小米等。
那么,谷物为什么长芒?
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