丰盈图里你没留意的可怕隐秘:粮食本来都会逃跑

发布时间 :2022-11-08 19:33:41

  可是你或许没有想过这样一个问题:为什么老练的种子会挂在母体上,不会掉下来?

  许多野草的先人的种子会跑路,咱们先来看看其间一种最“会”的 —— 燕麦的近亲不实野燕麦(Avena sterilis)。

  不实野燕麦是小麦和大麦地里的常见野草,适应力极强,除了南极洲哪个大洲它都能混。它的种子或许是在三千-四千年前跟着小麦和大麦的栽培从中东向欧洲和其他地方分散的。

  咱们看到了吧,不实野燕麦的种子从母体掉落掉到地上后,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(animated oat)。

  仔细的你或许发现了,不实野燕麦在跑路的时分,两根呆毛一向在不断地转,它的运动和呆毛有关吗?

  没错,这种运动的确依托的是呆毛 —— 芒。不过,它并不是有意识地运动,它跑路的动力并不来自本身,而是来自空气。

  这两根长芒接近种子的部分具有不对称的吸水能力,其间一边能够吸水胀大,而另一边一向坚持枯燥。

  白日热量和湿气积累在长芒外表,晚上再变凉变干。在不断的潮湿和脱水的过程中,这种不对称吸水的芒会让种子一向不断地朝一个方向旋转。这样一来,种子就能够连夜越滚越远,完成扩张。

  当种子掉在缝隙中,这种呆毛机械还能够让种子往下持续打洞,确保其触摸土壤,顺畅发芽。

  换言之,不实野燕麦的种子是一种湿气驱动的生物引擎。而这种经过湿气完成的自主运动被称为吸湿运动(Hygroscopic movement)。

  当然,不只不实野燕麦有这种本事,咱们的主食底子都有满地打滚的功夫。因为除了荞麦跟藜麦以外,简直一切的人类主食(如水稻和小麦)都是禾本科植物,而早在 1979 年,研讨者就发现禾本科的许多植物都能够跑路。

  那年,澳洲昆士兰大学的植物学研讨者 Martyn H. Peart 初次经过试验证明,禾本科(Graminea)的很多种子能够“行走”。

  这是因为,禾本科的种子一般都长有呆毛 —— 芒。他采集了 6 种带有呆毛的不同种类的禾本科野草,发现它们都会跑路。而去掉呆毛后,它们都不会动了,只能在地上躺平,发芽率也急剧下降。

  希伯来大学的植物学家 Rivka Elbaum 和 Abraham Yael 指出,其实一切植物种子的传达都依靠吸湿运动,只不过一些像禾本科植物这样靠滚,一些像芝麻那样靠炸,一些靠打地洞。

  小麦的芒也是一个生物引擎。为了确保滚的时分不会打滑,小麦的呆毛是硅质的,冲突力很大。土壤的硬质成分也是含硅化合物,硅硅相撞不能消除,只能添加冲突。

  小麦的呆毛还有防“倒车”的技术。咱们看到下面图片里的毛刺了吗?这种毛刺类似于齿轮上防倒转的棘齿,能够避免种子逆向行驶。因而小麦种子只能一向往外滚了。

  2007 年宣布在Science上的一项研讨将小麦种子的运动比作青蛙腿,湿度的改变能够推进种子弹射。

  这是怎么完成的呢?一旦小麦的呆毛穿插,无法动弹的时分,应力就会积累,让呆毛变得像紧缩的绷簧相同。一旦应力累计到必定程度,呆毛就会让种子向外弹射。

  因为在小麦的老家 —— 两河流域的新月膏壤(坐落今日以色列、叙利亚、伊拉克和土耳其邻近),夏日干旱而绵长,冬季则是时间短的旱季。小麦种子老练的时节正好是旱季,但夜晚湿度略高。小麦的种子刚好利用了天然界气候的昼夜改变,让自己能愉快连夜跑路,完成广泛自动化远距离无人传达。

  这种连滚带爬的技术对植物来说天然好处多多,可是人类不会喜爱。种子都跑光了人还吃什么?

  Elbaum 和搭档指出,小麦大约在 1 万年前被驯化,人类成心选育了那些跑不动的胖种子;在被驯化的小麦中一些种类没有芒,剩余的肥崽子跑不动并不是因为腿短,而是因为底子没办法下地。

  Elbaum 他们进一步指出,实际上,为了避免小麦跑路,人类的先人做的另一件重要的工作便是文章最初说到的:从一开端就避免种子掉地上。

  种子老练后掉地上的行为被生物学家称为脱粒(shattering)。实际上,农业研讨的一大课题便是找到操控脱粒的基因,这样就能够驯化有特别技术的野生谷物了。

  野生小麦很简单脱粒,因为操控它的是显性基因。可是在小麦驯化的过程中,会脱粒的小麦被人类故意筛选了。但是,被驯化且还有芒的小麦的烦躁基因还保留着,它们的种子仍然会依据环境湿度的改变动次打次 ——

  咱们现在吃的禾本科的水稻(Oryza sativa)和燕麦(Avena sativa)则是别的一个故事了。在驯化的过程中,大米和燕麦除了不会落粒,还失去了能跑路的呆毛。

  不过也是因为不再具有呆毛,大米和燕麦没有办法自己打洞钻入土中,需求人工耕种。所以现在的它们彻底依靠人类才干生计,放归户外就活不成。


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