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为什么玉米被认为是“外星植物”?大部分人都不知道,全球玉米年产12亿吨,但地球上

为什么玉米被认为是“外星植物”?大部分人都不知道,全球玉米年产12亿吨,但地球上却找不到玉米的“祖先”。 全球每年玉米产量能达到 12 亿吨,和小麦、水稻一起撑起了世界粮食安全的半边天,但比起另外两种作物,玉米的 “出身” 一直透着神秘。 小麦的祖先能明确追溯到野生二粒小麦,水稻的祖先就是野生稻,它们的野生版本和现在的种植品种长得不算悬殊,基因层面也没太大差别,一眼就能看出传承关系。 可玉米不一样,你在野外找遍了也找不到一棵长得像它的野生植物,它就像突然出现在地球上的物种,完全没有过渡形态的痕迹。 先看它的生长结构,这在植物界尤其是禾本科里显得格外另类。 绝大多数禾本科植物比如小麦、水稻,都是雌雄花长在同一位置,要么集中在穗部,授粉时风一吹就能完成,省事又高效。 但玉米偏不,雄花高高长在植株顶端,像个小扫帚一样散播花粉,雌花却藏在中部的叶腋里,外面裹着层层苞叶,只露出细细的花丝垂下来等待授粉。 这种 “雌雄分离” 的设计在禾本科里十分罕见,仿佛是特意为了某种目的量身打造的,和野生植物追求简单高效繁殖的逻辑完全不符。 更特别的是它的种子,野生植物的种子都有自己的传播妙招,有的靠风力吹走,有的靠动物携带,有的成熟后自动脱落入土。 可玉米的籽粒被苞叶和种皮包得严严实实,成熟后不仅不会自行脱落,就算玉米棒掉在地上,种子也会被裹在壳里慢慢腐烂,根本长不出新苗,完全失去了野生植物自主繁衍的能力,必须靠人类采收、播种才能延续后代,这种 “依赖人类” 的特性在自然界中极为少见。 玉米的基因更是让人觉得不可思议,它的基因组里有 85% 都是能自由移动的跳跃基因,这些基因不像普通基因那样固定在染色体的某个位置,而是能在基因组里 “跑来跑去”,不断重组排列。 这种基因特性让玉米的遗传多样性变得极强,籽粒颜色能呈现出五彩缤纷的样子,从黄色、白色到紫色、黑色都有,甚至还能出现带斑点的籽粒。 2022 年,华中农业大学的研究团队和美国的科研人员合作,在《自然 — 遗传》上发表了相关研究,他们通过分析玉蜀黍属的遗传变异图谱发现,玉米的这些基因特性和它的野生祖先大刍草有着密切联系,大量的基因渗入让玉米在驯化过程中发生了剧烈的遗传变化。 这种复杂且活跃的基因结构,在野生植物中很难见到,反而像是被精心设计过的,难怪有人会觉得它不像地球原生植物。 最让人惊叹的还是它的高产能力,这也是它被称为 “外星馈赠” 的重要原因。一株普通的玉米能结出 1 到 2 个玉米棒,每个玉米棒上有 500 到 1000 粒籽粒,而同样作为粮食作物的小麦,单株结籽量只有 20 到 50 粒,两者差距高达几十倍。 野生植物的生存逻辑都是优先保证自身繁衍,会把能量分配到根系生长、抵御病虫害、传播种子等多个方面,绝不会把所有养分都集中在结籽上。 但玉米仿佛就是为高产而生的,它是碳四植物,光合作用的效率比小麦、水稻这些碳三植物高得多,能更高效地将阳光转化为养分,而且这些养分几乎全部用来供给籽粒生长,形成了 “为高产量身定制” 的特质。 根据联合国粮农组织的统计,玉米、小麦和水稻的年产量加起来占全球谷物总产量的绝大部分,而玉米的适应性更是广到惊人,不管是旱地、斜坡还是贫瘠的土壤,它都能生长,这种 “哪里都能活、活了就高产” 的本事,在野生植物中几乎找不到第二个。 其实科学家早就找到了玉米的 “祖先线索”,它的前身是一种生长在墨西哥的野生植物 —— 大刍草。 这种野生植物和现在的玉米长得天差地别,植株只有几十厘米高,茎秆细弱,果穗像狗尾草一样短小,上面只结着 5 到 12 粒坚硬的籽粒,外面还裹着厚厚的硬壳,根本没法直接食用。 大约 10000 年前,中美洲的古印第安人发现了这种植物,开始有意识地筛选籽粒更大、外壳更薄的植株进行培育。 经过 3000 多年的初步驯化,初始玉米又和墨西哥高原的另一种大刍草发生杂交,也就是所谓的 “二次起源”,才慢慢形成了现在的玉米品种。 2022 年的那项跨学科研究也证实,玉蜀黍属的不同亚种在 12 万年前开始分化,6.8 万年前形成 7 个亚种,其中一个亚种经过人类驯化最终变成玉米。 只是这个驯化过程太过彻底,让玉米和它的野生祖先在外形、基因和生长特性上都产生了巨大差异,才让人们误以为它没有祖先,进而联想到了 “外星植物” 的说法。 这些看似违背自然规律的特质,其实都是人类长期选择和自然进化共同作用的结果,只是每一步变化都朝着 “更适合人类利用” 的方向发展,才造就了这种让人惊叹的 “完美作物”。