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現(xiàn)在是菠蘿上市的季節(jié)了。吃菠蘿的時(shí)候,不知道你是否考慮過(guò)這個(gè)問(wèn)題:
菠蘿為什么沒(méi)有籽?
和西瓜不同,菠蘿沒(méi)有籽靠的主要不是生物技術(shù),而是太平洋和大西洋。
事情要從菠蘿的起源地說(shuō)起。
菠蘿(Ananas comosus)的老家是南美洲,屬于鳳梨科(Bromeliaceae)。
它是世界上第三大熱帶水果,排名僅次于香蕉和檸檬,也是鳳梨科里唯一能吃,而且對(duì)人類來(lái)說(shuō)最值錢的物種。
菠蘿籽。圖片來(lái)源:WikiMedia
和三倍體的無(wú)籽西瓜不同,我們平時(shí)吃的菠蘿確實(shí)能長(zhǎng)種子。
菠蘿如果有籽,那就長(zhǎng)在皮下方,是棕褐色的,特別硬,不好吃。
不過(guò),這倒不是人工種植的菠蘿沒(méi)有籽的主要原因。
菠蘿不長(zhǎng)樹(shù)上。圖片來(lái)源:WikiMedia
菠蘿沒(méi)有籽,主要是因?yàn)橐坏┎ぬ}長(zhǎng)了籽,它就不好吃了。
這和菠蘿的特殊技能點(diǎn)有關(guān)。
和大多數(shù)物種一樣,菠蘿有一顆天天甜甜向上的“心”,它叫做苗端(shoot apex)。
苗端總是往上蹭蹭地長(zhǎng),然后變成葉子。當(dāng)葉子長(zhǎng)夠的時(shí)候,苗端就會(huì)長(zhǎng)出花來(lái)。這菠蘿花,其實(shí)就是我們吃的菠蘿了。
菠蘿的苗端(最上)。圖片來(lái)源:《Biology of the Pineapple Plant》
是的,菠蘿肉并不是它的果實(shí),而是菠蘿花下面的子房。菠蘿外殼上那些又硬又尖的方形凸起物,實(shí)際上就是萎掉的花和苞片。
菠蘿外殼有很多尖尖對(duì)吧,所以菠蘿其實(shí)是數(shù)百朵花和它下方的子房聚集而成的聚花果(coalesced multiple fruit)。
警察叔叔,就是這個(gè)沒(méi)有孕育后代的植物生殖器賊啦好吃。
菠蘿的子房(圖 E 中 ovaries 所指)。圖片來(lái)源:《Handbook of Pineapple Technology》
沒(méi)“結(jié)果”也能有“結(jié)果”?
這就是菠蘿的特殊技能:在沒(méi)有被授粉,或者說(shuō)不結(jié)籽的情況下就可以長(zhǎng)出“果實(shí)”。
可是,如果強(qiáng)行給菠蘿授粉會(huì)發(fā)生什么事呢?
菠蘿花沒(méi)有被授粉的時(shí)候可以獨(dú)自美麗,使勁讓自己變得好吃。
可是當(dāng)菠蘿真的被授粉之后,菠蘿就會(huì)把能量用在養(yǎng)種子而不是長(zhǎng)果子上,菠蘿就沒(méi)那么好吃了。
此外,一旦菠蘿被授粉,那么堅(jiān)硬的種子就會(huì)讓菠蘿比人類的嘴還硬。
正是這兩點(diǎn)讓菠蘿不能被授粉。
菠蘿花,圖片來(lái)源:WikiMedia
等下,世界上那么多蜜蜂,菠蘿花不是很容易被授粉么?
剛才說(shuō)過(guò)菠蘿來(lái)自美洲,實(shí)際上菠蘿的天然授粉動(dòng)物很少,包括蜜蜂在內(nèi)的昆蟲都不能給它們授粉。
菠蘿有專屬授粉者,它們就是也來(lái)自美洲的蜂鳥(niǎo)。
鳳梨科的植物大部分都來(lái)自美洲熱帶地區(qū),它們幾乎完全依賴“同鄉(xiāng)”的蜂鳥(niǎo)授粉。因此鳳梨科植物的演化也受到了蜂鳥(niǎo)的直接影響。
蜂鳥(niǎo)視覺(jué)極佳,喜愛(ài)長(zhǎng)條狀且顏色鮮艷的花朵。圖片來(lái)源:WikiMedia
比如,鳳梨科植物的花朵就長(zhǎng)成了蜂鳥(niǎo)最愛(ài)的樣子:鮮艷、細(xì)長(zhǎng)、下面飽含蜜汁。實(shí)際上,這也是為什么鳳梨科的花大都鮮紅。
這種相互奔赴也具有排他性。長(zhǎng)長(zhǎng)的花朵和蜂鳥(niǎo)的鳥(niǎo)喙正好匹配就不說(shuō)了,鳳梨科的花朵通常也沒(méi)有供昆蟲降落的平臺(tái),因此對(duì)于昆蟲來(lái)說(shuō)非常不友好。
菠蘿花就是這樣,菠蘿花不能被蜜蜂授粉,蜜蜂也不會(huì)理睬菠蘿。只有能邊飛邊嗦的蜂鳥(niǎo)能享用菠蘿花里面的蜜汁。
而為了避免吸引蝙蝠和甲蟲,鳳梨科的花朵大都也沒(méi)有香味。這對(duì)蜂鳥(niǎo)來(lái)說(shuō)無(wú)所謂,因?yàn)榉澍B(niǎo)視力好,但是嗅覺(jué)不好。
而又因?yàn)榉澍B(niǎo)是高耗能生物,除非目的地有大量高甜糖水,否則它們不愿意遷徙,更別說(shuō)跨越大洋了,因此直到現(xiàn)在我們也只能在美洲看到蜂鳥(niǎo)。
在菠蘿這邊,它們被帶到世界其他地方后,失去了專屬授粉的蜂鳥(niǎo),反而能按照人類的思路變成好吃的水果。
為了保證菠蘿不被授粉,仍然作為人們喜歡的酸甜可口的水果,一些地方甚至禁止蜂鳥(niǎo)入境,比如夏威夷。
夏威夷菠蘿。圖片來(lái)源:WikiMedia
20 世紀(jì) 30 年代,夏威夷群島是全世界最大的菠蘿罐頭生產(chǎn)地,菠蘿罐頭產(chǎn)業(yè)曾是夏威夷的支柱產(chǎn)業(yè)之一。
現(xiàn)在夏威夷則是鮮菠蘿的重要產(chǎn)區(qū),主要供應(yīng)美國(guó)本土。
因此夏威夷特別怕蜂鳥(niǎo)入境后摧毀菠蘿種植業(yè),夏威夷農(nóng)業(yè)局就明文規(guī)定禁止攜帶蜂鳥(niǎo)入境。
夏威夷農(nóng)業(yè)局禁止蜂鳥(niǎo)入境。圖片來(lái)源:夏威夷農(nóng)業(yè)部官網(wǎng)
實(shí)際上,由于美國(guó)有《候鳥(niǎo)條約》(Migratory Bird Treaty),蜂鳥(niǎo)不能被帶到美國(guó)的任何地方,在美國(guó)哪怕是拿著蜂鳥(niǎo)鳥(niǎo)巢也違法了。
美國(guó)1966年發(fā)行的紀(jì)念《候鳥(niǎo)條約》的郵票。圖源:public domain
但是話說(shuō)回來(lái),菠蘿和蜂鳥(niǎo)的組合也有不少壞處。比如,菠蘿的專屬授粉特質(zhì)讓我們很難吃到新品種的菠蘿。
剛才說(shuō)過(guò),菠蘿在沒(méi)有蜂鳥(niǎo)授粉的情況下無(wú)法自然結(jié)籽。
這實(shí)際上還依賴一個(gè)必要條件:
菠蘿花的花粉無(wú)法給自己受精,也就是“自交”,否則菠蘿花粉不小心粘到同花的雌蕊上,還是會(huì)結(jié)出籽。
也是因?yàn)闊o(wú)法自交,新菠蘿品種的研發(fā)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歷史。
直到現(xiàn)在,全世界最主要的菠蘿品種是無(wú)刺卡因,或者說(shuō)光滑卡宴(Smooth Cayenne),也就是夏威夷在 100 年前做罐頭的那種,它的全球市場(chǎng)占有率達(dá)到了 70%。
而菠蘿的人工種植是靠“復(fù)制黏貼”,即營(yíng)養(yǎng)繁殖(切一段扦插)。
其中咱們平時(shí)吃完菠蘿,把上面的葉子部分種起來(lái)就可以得到一顆新的菠蘿,從此實(shí)現(xiàn)菠蘿自由。
無(wú)刺卡因(左)的葉序是8或13,和其他品種有區(qū)別。圖源:itfnet.org
而直到1996年,夏威夷菠蘿研究所(Pineapple Research Institute of Hawaii)才研發(fā)出了 MD-2 這個(gè)更甜、更黃、更貴的品種,它主要占據(jù)著歐美市場(chǎng)。
到這里,菠蘿的炫飯故事還遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束。
你可能聽(tīng)說(shuō)過(guò),“你在吃菠蘿的時(shí)候,菠蘿也在吃你”,因?yàn)椴ぬ}肉和它的植株含有能夠分解蛋白質(zhì)的蛋白酶。
實(shí)際上,做菜用的嫩肉粉(食品添加劑編碼為 E1101 )——鳳梨蛋白酶(Bromelain)就是從菠蘿的植株里提取的。
蛋白酶能分解蛋白質(zhì),讓吃它的動(dòng)物感到痛苦,對(duì)菠蘿自我保護(hù)自然有好處。
可是,既然菠蘿不愿意被吃,為何又會(huì)在不授粉的情況開(kāi)啟默認(rèn)的長(zhǎng)菠蘿模式呢?
這美味的菠蘿是為哪個(gè)不怕?tīng)€嘴巴的勇士準(zhǔn)備的呢?這種動(dòng)物還在美洲嗎?
這大概又是一個(gè)甜蜜而又辣嘴巴的演化故事了。
來(lái)源:把科學(xué)帶回家(steamforkids;撰文:七君)
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