弄作為種子“馴化”之旅

　　世界種子大會即將在北京舉行。“小種子，大夢想”，種子對人類農(nóng)業(yè)文明的產(chǎn)生有著決定性的影響，也是人類走到今天不可或缺的一環(huán)。

　　今天，在自然界里大約有30多萬種植物，其中有2500多種已為人類所食用，有150多種被馴化和栽培利用。我們經(jīng)常食用的那些主要農(nóng)作物，它們的種子的起源，其實都有一些深遠的故事。

　　中國是稻米的故鄉(xiāng)

　　稻米是全世界半數(shù)以上人民的主要食糧。特別是在亞洲，稻米消費量占全世界總消費量的90%以上?，F(xiàn)在全世界水稻種植面積占谷物面積的五分之一，總產(chǎn)量占谷物產(chǎn)量的四分之一。而我國水稻的種植面積和產(chǎn)量，都居世界首位。

　　佟屏亞所著的《農(nóng)作物史話》一書中講到，在殷商時代，稻位于五谷之末，排列是禾、稷、菽、麥、稻。到北宋時，水稻總產(chǎn)量已經(jīng)躍升為五谷之首。宋代有“蘇湖熟，天下足”，明代有“湖廣熟，天下足”之說，表明江南各省水稻生產(chǎn)迅速發(fā)展，水稻產(chǎn)量在全國占有舉足輕重的地位。

　　據(jù)明代宋應(yīng)星《天工開物》記載:“今天下之育民人者，稻居什七。”說明明代水稻產(chǎn)量已經(jīng)大致占全國糧食總產(chǎn)量的70%了。

　　追本溯源，水稻起源于野生稻。野生稻廣泛分布在亞洲和我國各個地區(qū)?，F(xiàn)在已經(jīng)查明，我國東起臺灣，西迄云南，北到北回歸線，南抵海南島，都有野生稻生長和繁殖的蹤跡。

　　現(xiàn)在的栽培稻包括兩種：亞洲栽培稻（又稱普通栽培稻）和非洲栽培稻。前者普遍分布于全球各稻區(qū)，后者現(xiàn)僅在西非有少量栽培。亞洲栽培稻的祖先是廣泛分布于東南亞的多年生宿根性的普通野生稻。

　　至于水稻的起源地，國際學(xué)術(shù)界素有爭議。在諸錫斌等人所著《古今農(nóng)業(yè)史話》一書中記載了以下幾種觀點：起源于華南；起源于云貴高原；起源于長江下游；起源于長江中游；起源于長江中游-淮河下游，等等?？傊?，中國稻作起源于何處，目前還難以得出統(tǒng)一的結(jié)論。以致有人認為水稻的起源可能是多中心的：既然適于栽培的野生稻在中國、印度和東南亞等許多地方都有分布，那么栽培稻也就可能在許多地方較早地獨立發(fā)生，而其時間至少距今1萬年以上。

　　大約在三千年前的周代，中國的稻谷開始北傳朝鮮，南傳越南，也就是在這個時候，我國稻作技術(shù)傳入菲律賓和印尼。大約二千年前的漢代，中國的粳稻東傳日本。大約在公元5世紀，水稻經(jīng)伊朗傳入巴比倫，然后經(jīng)非洲傳到歐洲，新大陸發(fā)現(xiàn)以后再由非洲傳入美洲以至于全世界。由于水稻的優(yōu)良品質(zhì)以及高產(chǎn)和廣泛的適應(yīng)性能，受到廣大勞動人民的喜愛，并迅速得到傳播。

　　小麥曾經(jīng)歷過兩次躍進

　　今天，全世界小麥的播種面積和總產(chǎn)量，都居于所有作物之首。

　　在自然界，野生小麥到現(xiàn)在仍保留下它的原始狀態(tài)。在中亞細亞、巴爾干半島一些地區(qū)，都可以找到野生小麥的分布，如果和現(xiàn)代栽培的普通小麥相比，那已經(jīng)是面目全非，形態(tài)殊異了。

　　大約在一萬年以前，人類最早種植的是二倍體（細胞核里有14條染色體）一粒系小麥。史料記載，在距今大約六千多年前，歐洲地中海沿岸的國家已經(jīng)廣泛種植一粒系小麥。近年來，在埃及最古老的金字塔中，發(fā)現(xiàn)了一粒系小麥的炭化籽粒。一粒系小麥每個小穗只結(jié)一粒比野麥草大一點的種子，穗很小，穗軸容易拆斷，產(chǎn)量很低。

　　在長時期的栽培過程中，一種跟一粒系小麥生長在一起的禾本科野草—野生二倍體的擬山羊草和一粒系小麥發(fā)生了天然傳粉雜交，雜種經(jīng)過染色體自然加倍，進化成為有28條染色體的四倍體二粒系小麥。這就是小麥進化史上的第一次躍進。

　　據(jù)考古學(xué)研究，距今五千多年前，二粒系小麥已經(jīng)在非洲尼羅河三角洲、美索不達米亞和歐洲一些地區(qū)種植了。

　　在長期栽培過程中，有一種叫節(jié)節(jié)草的野生二倍體植物又跟二粒系小麥發(fā)生了雜交，雜交后代經(jīng)過染色體天然加倍后，表現(xiàn)出穗大、籽粒多的特征，由此發(fā)展成為近代小麥的祖先—六倍體普通小麥。這是小麥進化史上的第二次躍進。

　　現(xiàn)在世界上種植最多的就是普通小麥。普通小麥在小麥進化史上是最年輕的，只有三四千年的歷史。在人類大規(guī)模的選擇培育下，普通小麥又分化為很多新類型，產(chǎn)生了極其豐富多彩的小麥品種資源。

　　在我國，殷墟出土的甲骨文中就有“麥”字和“來”字，以及卜辭“告麥”的記載。公元前6世紀我國《詩經(jīng)》里有“爰采麥矣”，“禾麻菽麥”等詩句。這說明我國在公元前6世紀以前，在黃河和淮河流域廣大地區(qū)都已經(jīng)種植小麥了。

　　哥倫布眼里的“馬希茲”

　　玉米是一種高產(chǎn)作物，用途廣泛，適應(yīng)性強，在世界各國幾乎都有種植。

　　20世紀初，中美洲墨西哥城在建造“拉丁美洲之塔”工程的時候，在地下70米深處發(fā)現(xiàn)了野生玉米的花粉粒化石。測定證明，玉米的祖先在那個地方生長至少有八萬年的歷史。雖然那時候當(dāng)?shù)剡€沒有人類和農(nóng)業(yè)，但是玉米的野生祖先已經(jīng)在那里生長繁殖了。

　　秘魯歷史上占有突出地位的印加帝國時期，就是以種植玉米為主的年代，也叫做“玉米文明”時期。“秘魯”這個詞在印第安人語言里的意思就是“玉米之倉”。

　　公元1492年11月5日哥倫布在發(fā)現(xiàn)美洲大陸的同時，立即被田野里種植的高大而美麗的玉米植株吸引住了。他說道：“我發(fā)現(xiàn)了一種奇異的谷物，它的名字叫"馬希茲"。”

　　公元15世紀末期，玉米從美洲引到西班牙、葡萄牙，以后又傳遍整個歐洲。當(dāng)時只是為一些貴族統(tǒng)治階級作為庭院觀賞植物。由于連年的饑荒和玉米良好的食用價值，到公元16世紀中期以后，玉米就在全世界傳播開來，并且迅速成為人類的主要糧食作物之一。

　　玉米傳入我國，大約也是在公元16世紀。當(dāng)時外國人把玉米果穗做為晉見皇帝的禮物，因此有“御麥”之名。據(jù)傳玉米是從陸路通過中亞，從海路經(jīng)過南洋群島引入我國的。

　　谷子的祖先就是狗尾草

　　金色谷粒，源遠流長。我國種谷最早，至今谷子的種植面積和產(chǎn)量，仍居世界的首位。

　　我國是世界上最大的農(nóng)作物起源中心之一，種谷有悠久的歷史。從山西省夏縣西蔭村古代遺存中發(fā)現(xiàn)的原始谷?；茢?，谷子的祖先在那一帶生長，至少有五萬多年歷史。在距今六千多年前，我國黃河流域已經(jīng)大量種植谷子了。

　　追本溯源，谷子的祖先就是狗尾草。它的植株形態(tài)和谷子十分類似。狗尾草在亞洲地區(qū)有廣泛的分布，我國黃河流域尤多。我們的祖先最早把野生的狗尾草做為飼料種植，以后逐步馴化為今天栽培谷子的最早類型。

　　我國殷墟出土的甲骨文里，有很多關(guān)于谷子的記載。當(dāng)時的谷子又名粟，泛稱禾。

　　我國古代原始農(nóng)業(yè)中，谷子居于首要地位。在兩千多年前的著名農(nóng)書《氾勝之書》里，谷子被列為五谷之首。南宋《全唐詩話》里還有這樣的著名詩句：“春種一粒粟，秋收萬顆籽，四海無閑田，農(nóng)夫猶餓死。”

　　公元6世紀賈思勰所著的《齊民要術(shù)》里，谷子仍排在五谷之首。直到明代以后，由于水稻、小麥種植面積擴大，玉米、甘薯引入，谷子的種植面積相對減少，但是谷子在我國北方地區(qū)人民生活中仍然占有重要的地位。

　　甘薯引入中國的冒險史

　　甘薯引進中國，有過一段曲折的過程。16世紀末期的明代，福建省長樂縣人陳振龍曾僑居呂宋（就是現(xiàn)在的菲律賓），他發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)胤N植一種食用塊根甘薯，根大如拳，皮色朱紅，心脆多汁，生熟可食，產(chǎn)量高，食味好，夏栽秋熟，是一種保豐補歉的備荒作物。陳振龍決心把甘薯引進到中國來。但是，當(dāng)時的菲律賓處于西班牙殖民統(tǒng)治之下，嚴禁甘薯外傳。陳振龍經(jīng)過精心謀劃，在公元1593年初回國的時候，把薯藤秘密地纏繞在航船的纜繩上，表面涂上污泥，巧妙地躲過了殖民者的檢查，順利通過關(guān)卡，安全到達福建。

　　當(dāng)年6月，陳振龍叫他兒子陳經(jīng)綸向福建巡撫貢獻薯藤，并說清楚甘薯的用途和種植方法。此后在福建試種成功。那時候閩廣等地常遭臺風(fēng)侵襲，連年饑荒，由于甘薯適應(yīng)性強，繁殖量大，高產(chǎn)味美，迅速在各地推廣種植。為了紀念陳振龍父子傳播甘薯的功德，后人在福建省烏石山海濱設(shè)立“先薯祠”，代代傳頌，歲歲祭祀。

　　甘薯原產(chǎn)地在美洲。美洲古代印第安人，最初是通過采掘地下根莖之類嚼食的時候，發(fā)現(xiàn)了美味的甘薯塊根，并且通過根系連年不斷的再生繁殖而被馴化成栽培植物。據(jù)考古學(xué)發(fā)掘，在秘魯?shù)墓拍估锇l(fā)現(xiàn)了八千年前的甘薯塊根，證明甘薯在當(dāng)?shù)胤N植至少已有八千到一萬年。

　　我們熟悉的各類栽培作物，絕大部分都是靠種子繁殖后代的，個別作物也有依靠根或莖來繁殖的，而甘薯卻有一個獨特的本領(lǐng)，身上任何一個部位，比如塊根、籽實、藤蔓甚至葉片，都可以離開母體發(fā)育成為新的植株。

　　棉花起源在印度

　　古希臘歷史學(xué)家希羅多德曾經(jīng)記述了公元前480年希臘和波斯一次規(guī)模巨大的戰(zhàn)爭。當(dāng)時有幾個國家的軍隊入侵希臘，其中利比亞人披著笨重的獸皮，亞述人身著粗糙的亞麻軍服，而印度人卻穿著輕盈的棉布軍裝。這場戰(zhàn)爭對廣大人民來說無疑是一場浩劫，而棉花這個珍貴農(nóng)作物，卻在地中海沿岸的一些國家迅速傳播開來。

　　其實，中美洲原住民也早已懂得用棉花紡織衣服和毯子。16世紀西班牙人進入墨西哥南部和尤卡坦半島，發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)刂裁迾I(yè)已很發(fā)達，島民將彩色棉紡成土布，做成當(dāng)?shù)厝说姆b。占世界棉花總產(chǎn)90%以上的棉種都原產(chǎn)于墨西哥的陸地棉。

　　在遙遠的上古時代，我們祖先的衣被是用絲和麻做原料制成的。在公元前二世紀到公元四世紀，棉花已經(jīng)被引進到我國新疆、廣東和云南等邊疆地區(qū)。唐宋以前，中國人稱棉花叫吉貝，這是由梵文轉(zhuǎn)譯而來的，宋以后才改稱棉花。

　　延伸閱讀

　　世界末日種子庫

　　在挪威，有一個“世界末日種子庫”，也叫“種子銀行”，于2008年冬天建成。不過早在上個世紀20年代，就有人提出了這一想法。

　　餓死不吃種子

　　在貧窮山村長大的俄羅斯植物學(xué)家尼可萊·瓦維洛夫曾走遍五大洲，收集了無數(shù)罕見糧食種子和野生谷類的種子。一家位于列寧格勒（今圣彼得堡）的研究會專門負責(zé)保藏他收集到的種子，那就是全世界第一座“種子銀行”，當(dāng)時存儲著40萬份種子、根苗和果實。

　　但在1941年，著名的列寧格勒戰(zhàn)役爆發(fā)了。此后的史料證明，希特勒曾經(jīng)組織過一支特別行動隊去搶掠“種子銀行”，人們猜測，這位獨裁者也曾經(jīng)試圖有朝一日控制全世界的糧食供應(yīng)。希特勒對“種子銀行”發(fā)動的作戰(zhàn)計劃最終未能完成。瓦維洛夫研究會的一些科學(xué)家選取了部分種子樣本裝箱，搬到地下室里，并輪班守護它們。

　　在那場殘酷的戰(zhàn)爭里，最終有幾十萬人餓死或凍死。當(dāng)1944年的春天，列寧格勒解放時，死亡名單上有9個名字正是負有守護任務(wù)的科學(xué)家，盡管他們就在糧食種子旁邊，卻始終一粒都不肯吃。

　　聯(lián)合國的關(guān)注

　　事實上，全球約有1400多家“種子銀行”，但都存在一個致命缺陷：不安全。比如在伊拉克和阿富汗的種子庫因為戰(zhàn)爭被破壞；2006年，菲律賓的一家種子庫也因洪水毀于一旦。這引發(fā)了聯(lián)合國對農(nóng)作物種子安全的關(guān)注。

　　農(nóng)作物種子中蘊含的基因資源對于提高作物產(chǎn)量、減少氣候變化、害蟲和疾病給植物多樣性帶來的影響具有重要意義。然而，種子的收集和保護卻面臨著種種自然和人為災(zāi)害的威脅。因此，建立全球種子庫能夠保護糧農(nóng)植物基因多樣性，也有助于國際合作與交流。

　　2004年聯(lián)合國《糧農(nóng)植物遺傳資源國際公約》正式生效，也為建立全球種子庫提供了切實可行的框架。挪威欣然接受了這個為全人類謀福利的工程，開始了全球種子庫的建設(shè)。

　　天然大冰箱

　　斯瓦爾巴群島是挪威的屬地，但南距挪威大陸北海岸還有657公里，位于北冰洋上的北極圈內(nèi)，氣候寒冷，擁有永久凍土地帶。種子庫所在地距北極點只有1000多公里，它也是一座天然冰箱，能使種子處于低溫環(huán)境中，這非常適合種子的長期儲藏，而不受氣溫變化的影響。

　　種子庫建于永久凍土帶的地下，長45米，寬、高各4米，室外用1米厚的隔溫混凝土板保溫，常年維持零下18℃，即使意外停電，也能常年保持低溫，室溫要在200年后才能緩慢升至0℃，可承受里氏規(guī)模6.2級地震與核武器攻擊。其位置高于海平面130米左右，即便格陵蘭的冰蓋融化，或者南極洲的冰層完全消融，海平面上升61米，它也會安然無恙。

　　可保存上千年

　　糧倉總長120米，洞內(nèi)面積約1000平方米，分為三座儲藏室。每個儲藏室約270平方米，內(nèi)有金屬架，可存放150萬個樣本容器，而每個樣本將保存約500粒種子。這些種子包含了世界上所有已知的作物種類。用來包裹種子的是一種銀色的新型種子袋，名叫“勞斯萊斯種子袋”，每包裹有500粒種子。它由特殊金屬箔片和其他先進材料制成，可以讓種子在干燥和冷凍的狀態(tài)下長久保存。

　　要想保存這些“末日種子”的活性，儲藏室中的溫度必須保持在0℃以下。種子庫附近有一座煤礦和一個發(fā)電廠，以為其運轉(zhuǎn)供應(yīng)充足的能量。由于配備了大型制冷空調(diào)設(shè)備，種子儲藏室能夠長年保持零下18℃的低溫。在如此溫度環(huán)境下，小麥、大麥和豌豆等重要農(nóng)作物種子可持續(xù)保存長達1000年。其中，儲存最久的是高粱，大約能存放1.95萬年。