糧食原本都會逃跑

在我們的印象中，麥子、稻子成熟后，重重的穗子把它們的“腰”都壓彎了?？墒悄憧赡軟]有想過這樣一個問題：為什么成熟的種子會掛在母體上，不會掉下來？

這個問題的答案可能會讓你驚掉下巴，那就是：掉下來的谷子“會跑路”。

許多野草祖先的種子都會跑路。我們先來看看其中一種最“會”跑路的——燕麥的近親不實野燕麥。

不實野燕麥?zhǔn)切←満痛篼湹乩锏某Ｒ娨安?，適應(yīng)力極強，除了南極洲，其他哪個大洲它都能混。不實野燕麥的種子從母體脫落掉到地上后，就展現(xiàn)出與生俱來的功夫——一個鯉魚打挺，再一個凌波微步，就跑出好遠了。難怪不實野燕麥也叫“動麥”。

不實野燕麥跑路的時候，兩根“呆毛”一直在不停地轉(zhuǎn)，它的運動依靠的是呆毛——芒。不過，它并不是有意識地運動，它跑路的動力并不來自自身，而是來自空氣。

具體過程是這樣的：不實野燕麥的小穗可以在成熟前輕松脫落，掉到地面上。這兩根長芒靠近種子的部分具有不對稱的吸水能力，其中一邊可以吸水膨脹，而另一邊一直保持干燥。白天熱量和濕氣積聚在長芒表面，晚上再變涼變干。在不斷地潤濕和脫水的過程中，這種不對稱吸水的芒會讓種子一直不停地朝一個方向旋轉(zhuǎn)。這樣一來，種子就可以連夜越滾越遠，實現(xiàn)擴張。當(dāng)種子掉在土層夾縫中，這種呆毛機械還可以讓種子繼續(xù)往下打洞，保證其接觸土壤，順利發(fā)芽。

換言之，不實野燕麥種子是一種濕氣驅(qū)動的生物引擎。而這種通過濕氣實現(xiàn)的自主運動被稱為吸濕運動。

當(dāng)然，不僅不實野燕麥有這種本事，咱們的主食基本都有滿地打滾的功夫。因為除了蕎麥跟藜麥，幾乎所有的人類主食（如水稻和小麥）都是禾本科植物，而早在1979年，研究者就發(fā)現(xiàn)禾本科的許多植物都能夠跑路。

那年，澳洲昆士蘭大學(xué)的植物學(xué)研究者Martyn H.Peart首次通過實驗證明，禾本科的眾多種子能夠“行走”。

這是因為，禾本科的種子通常都長有呆毛——芒。而去掉呆毛后，它們都不會動了，只能在地面躺平，發(fā)芽率也急劇降低。

以色列希伯來大學(xué)的植物學(xué)家里夫卡·埃爾鮑姆和亞伯拉罕·雅艾爾指出，其實所有植物種子的傳播都依賴吸濕運動，只不過一些像禾本科植物這樣靠滾，一些像芝麻那樣靠炸，一些靠打地洞。

我們來看看小麥“滾滾”。

小麥的芒也是一個生物引擎。為了保證滾的時候不會打滑，小麥的呆毛是硅質(zhì)的，摩擦力很大。土壤的硬質(zhì)成分也是含硅化合物，硅硅相撞不能消除，只能增加摩擦。

小麥的呆毛還有防“倒車”的技能。小麥芒上的毛刺類似于齒輪上防倒轉(zhuǎn)的棘齒，可以防止種子逆向行駛。因此，小麥的種子只能一直往外滾。除了滾，小麥的芒還有彈射的技能。一旦小麥的呆毛交叉，無法動彈的時候，應(yīng)力就會積聚，讓呆毛變得像壓縮的彈簧一樣。一旦應(yīng)力累積到一定程度，呆毛就會讓種子向外彈射。

2007年發(fā)表在《科學(xué)雜志》上的一項研究將小麥種子的運動比作青蛙腿，濕度的變化可以推動種子彈射。

這是如何實現(xiàn)的呢？一旦小麥的呆毛交叉，無法動彈的時候，應(yīng)力就會積聚，讓呆毛變得像壓縮的彈簧一樣。一旦應(yīng)力累計到一定程度，呆毛就會讓種子向外彈射。

《科學(xué)》的這項研究指出，小麥的這種設(shè)定完美地利用了自然環(huán)境。

因為在小麥的老家——兩河流域的新月沃土（位于今天以色列、敘利亞、伊拉克和土耳其），夏季干旱而漫長，冬季則是短暫的雨季。小麥種子成熟的季節(jié)正好是旱季，但夜晚濕度略高。小麥的種子恰好利用了自然界氣候的晝夜變化，讓自己能愉快地跑路，實現(xiàn)廣泛自動化遠距離無人傳播。

這種連滾帶爬的技能對植物來說自然好處多多，但是人類不會喜歡。種子都跑光了人還吃什么？

于是，我們的祖先選育了那些比較胖、不會跑路，甚至不會掉地上的谷物。

種子成熟后掉到地上的行為被生物學(xué)家稱為脫粒。實際上，農(nóng)業(yè)研究的一大課題就是找到控制脫粒的基因，這樣就可以馴化有特殊技能的野生谷物了。

埃爾鮑姆和同事指出，小麥大約在1萬年前被馴化，人類故意選育了那些跑不動的胖種子；在被馴化的小麥中一些品種沒有芒，剩下的肥崽子跑不動并不是因為腿短，而是因為根本沒辦法下地。

埃爾鮑姆他們進一步指出，實際上，為了防止小麥跑路，人類的祖先做的另一件重要的事情就是文章開頭提到的：從一開始就防止種子掉地上。

種子成熟后掉地上的行為被生物學(xué)家稱為脫粒。實際上，農(nóng)業(yè)研究的一大課題就是找到控制脫粒的基因，這樣就可以馴化有特殊技能的野生谷物了。

野生小麥很容易脫粒，因為控制它的是顯性基因。但是在小麥馴化的過程中，會脫粒的小麥被人類刻意淘汰了。然而，被馴化且還有芒的小麥的躁動基因還保留著，它們的種子依然會根據(jù)環(huán)境濕度的變化“動次打次”。

我們現(xiàn)在吃的禾本科的水稻和燕麥則是另外一個故事了。在馴化的過程中，大米和燕麥除了不會落粒，還失去了能跑路的呆毛。

不過也是由于不再擁有呆毛，大米和燕麥沒有辦法自己打洞鉆入土中，需要人工播種。所以現(xiàn)在的它們完全依賴人類才能生存，放歸野外就活不成。

這么看來，野的比較獨立，乖的比較黏人，放在植物上也是適用的啊。

（劉雯摘自《青年博覽》2023年第2期）