科學(xué)家也沒(méi)招:無(wú)籽石榴可能永遠(yuǎn)造不出來(lái)
沒(méi)有人不愛(ài)多汁的水果,但對(duì)于一些水果而言,它們的種子非常礙事,十分影響我們享受美食。
所以,為了追求更愉快的飲食體驗(yàn),人類(lèi)已經(jīng)將許多水果改造成了無(wú)籽的,而且事實(shí)也證明,無(wú)籽的水果更受消費(fèi)者青睞。
然而有一種水果,它的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高,味道也十分香甜可口,但是因?yàn)榉N子太多、太煩而讓許多人喜歡不起來(lái)。
這種水果就是石榴,估計(jì)許多人不喜歡吃石榴就是因?yàn)樗砸豢诰鸵乱淮罂谧?,但石榴富含花青素、?lèi)黃酮等抗氧化劑對(duì)人體很有好處。
那么有趣的問(wèn)題是,為什么科學(xué)家們沒(méi)有創(chuàng)造出無(wú)籽的石榴,讓這種水果變得更受歡迎呢?
目前,完全無(wú)籽的石榴確實(shí)不存在,市面上宣傳的所謂“無(wú)籽石榴”其實(shí)都是一些讓籽變得非常小或者非常軟從而不影響咀嚼的品種。
之所以沒(méi)有無(wú)籽石榴,我們可以找到非常簡(jiǎn)單的答案:
我們吃的許多水果其實(shí)是包裹種子的部分,也就是果皮部分,是由子房壁發(fā)育來(lái)的,而我們吃的石榴卻是它的種子,是由胚珠發(fā)育來(lái)的。
正因?yàn)槿绱?,?chuàng)造無(wú)籽石榴就相當(dāng)于失去了可食用的部分,這沒(méi)有任何意義,所以不會(huì)有無(wú)籽石榴存在。
以上是最大眾化的解釋?zhuān)矣X(jué)得并非完全如此,創(chuàng)造一種依然可食用的、真正的無(wú)籽石榴是可能的。
之所以目前沒(méi)有,是因?yàn)檫@么做確實(shí)很難——甚至可能真的無(wú)法實(shí)現(xiàn),另一個(gè)重要原因就是它的商業(yè)價(jià)值還不值得這么去做。
石榴有一些功效,但是它的種植并不是完全為了吃,這種植物的花朵相當(dāng)漂亮,所謂“石榴裙”其實(shí)并不是特指一種裙子,而是指石榴的花朵很漂亮,另外它們的種子像寶石一樣也相當(dāng)漂亮。
所以,人們種植石榴很大一部分原因是觀賞,這讓它和別的水果有一些不同的“待遇”,種植者選擇性育種的方向并不是完全朝著方便食用的方向發(fā)展。
另一方面,就像我們前文提到的,我們吃的是石榴的種子,卻又不想要種子,這似乎真的不可能,但其實(shí)我們只吃石榴種子的一部分而已——外種皮或者假種皮。
考慮到那些籽小到忽略不計(jì)、以及軟籽的所謂“無(wú)籽石榴”的存在,所以我覺(jué)得創(chuàng)造真正無(wú)籽石榴也是可能的。
只是要讓它只發(fā)育外種皮而不發(fā)育真正的種子肯定會(huì)很困難,而且樹(shù)也不像蔬菜那樣容易培育——因?yàn)樯芷谙鄬?duì)長(zhǎng)。
那么,無(wú)籽的石榴可能會(huì)如何培育出來(lái)呢?
開(kāi)花植物結(jié)果分為兩個(gè)步驟:
雄性植物的花粉使雌性植物的胚珠受精(有些植物會(huì)同時(shí)具有雄性和雌性生殖結(jié)構(gòu));然后胚珠變成種子,而子房變成果實(shí)。
沒(méi)有受精,種子和果實(shí)就長(zhǎng)不出來(lái)。
但如你所見(jiàn),我們市面上到處是無(wú)籽的水果,這是因?yàn)樵谝恍┣闆r下,種子不需要受精也可能可以結(jié)果。
目前,科學(xué)家主要有三種形式來(lái)獲得無(wú)籽水果,這里就有一種方式就可能會(huì)適合無(wú)籽石榴的培育。
一種是科學(xué)家通過(guò)雜交手段來(lái)產(chǎn)生具有不相容染色體的后代,從而讓種子無(wú)法正常發(fā)育。
這種方法的主要代表就是西瓜和香蕉,以西瓜為例,科學(xué)家是通過(guò)將具有四個(gè)染色體拷貝的西瓜與具有兩個(gè)染色體拷貝的西瓜雜交來(lái)生產(chǎn)無(wú)籽西瓜的。
第二種是通過(guò)激素來(lái)引發(fā)多倍體,這也以產(chǎn)生類(lèi)似雜交得到的不相容染色體的后代,典型的代表是菠蘿,它本身是普通二倍體,但是經(jīng)過(guò)赤霉酸處理后,它就會(huì)產(chǎn)生無(wú)籽的多倍體菠蘿。
這兩種方式都是直接讓種子無(wú)法正常發(fā)育,理論上都不是很適合石榴,因?yàn)樗鼈兌紩?huì)讓種子無(wú)法發(fā)育。
還有第三種方式,就是自然突變,然后通過(guò)無(wú)性生殖復(fù)制,我覺(jué)得這種情況還是有可能培育出真正的無(wú)籽石榴。
你可能想象不到,現(xiàn)在世界上所有的臍橙(一種無(wú)籽柑橘)都來(lái)自19世紀(jì)巴西修道院中的一棵柑橘樹(shù)上一個(gè)突變的單支。
生物的體細(xì)胞在分裂過(guò)程中也會(huì)發(fā)生突變,對(duì)于動(dòng)物而言,這種突變很難傳遞給后代,但是植物相對(duì)很容易傳遞給后代。
植物有一種被稱(chēng)為芽變的過(guò)程——就是樹(shù)枝發(fā)芽或者其它萌新過(guò)程中發(fā)生了突變,這種情況下就會(huì)在一棵樹(shù)上出現(xiàn)一個(gè)有別于其它的樹(shù)枝。
19世紀(jì)巴西修道院的園丁發(fā)現(xiàn)了一株柑橘的枝丫長(zhǎng)出了無(wú)籽的柑橘,然后培育的科學(xué)家通過(guò)插條和嫁接等無(wú)性生殖的過(guò)程復(fù)制了這個(gè)枝丫,最終創(chuàng)造了全世界的臍橙。
目前的“無(wú)籽葡萄”也是相同的方式得到的,對(duì)于石榴而言,我覺(jué)得也可能通過(guò)相同的方式得到。
長(zhǎng)期以來(lái),石榴種植者已經(jīng)在不停選擇性育種那些種子很小,外中皮很很厚的石榴品種。
隨著時(shí)間推移某顆石榴樹(shù)上突然出現(xiàn)一種種子發(fā)育不全,而外種皮卻不影響的石榴變異體完全是可能的。
但是,花時(shí)間去尋找符合的變異體,以及有目的的去選擇性育種,需要考慮的東西會(huì)很多——主要就是投入產(chǎn)出情況,無(wú)籽石榴的困難程度和它的商業(yè)價(jià)值很難支撐。
當(dāng)然,這些也只是我個(gè)人的推測(cè),并沒(méi)有人真正做到。
最后
所有讓水果變得無(wú)籽的方法被統(tǒng)稱(chēng)為單性結(jié)實(shí),雖然目前單性結(jié)實(shí)在農(nóng)業(yè)中有非常廣泛的人為控制和利用,但其實(shí)這種行為在自然界非常普遍,或者說(shuō)植物天生就會(huì)不停嘗試結(jié)出無(wú)籽的果實(shí),這才讓育種者有可乘之機(jī)。
然而,無(wú)籽果實(shí)存在巨大的生存挑戰(zhàn),因?yàn)檫@種變異體無(wú)法快速基因調(diào)整來(lái)適應(yīng)致病菌,比如目前全球的食用香蕉都存在巨大的滅絕風(fēng)險(xiǎn),原因就是它們是無(wú)籽的。
那么既然如此,為什么植物還會(huì)演化出各種單性結(jié)實(shí)能力呢?
這里有兩個(gè)非常有趣的解釋?zhuān)?/p>
一個(gè)是植物更喜歡通過(guò)雜交來(lái)釋放新的進(jìn)化潛能。由于無(wú)法移動(dòng),植物確實(shí)比動(dòng)物更容易雜交,但是它們大多時(shí)候并沒(méi)有采取防御措施,因?yàn)殡s交有時(shí)候?qū)λ鼈兪怯欣?,而單性結(jié)實(shí)是作為雜交的“副產(chǎn)品”出現(xiàn)。
另外一個(gè)是植物進(jìn)入了進(jìn)化的死胡同。任何生物自然演化的結(jié)果基本都是進(jìn)入死胡同,這和生存、繁殖的策略的極致適應(yīng)有關(guān)系。
植物會(huì)通過(guò)更優(yōu)質(zhì)的果實(shí)來(lái)吸引動(dòng)物,明顯無(wú)籽水果更誘人,而且由于無(wú)籽水果不需要為種子投入資源,所以植物可以結(jié)出更多水果,它因此可以吸引更多移動(dòng)種子的載體,而極致情況自然就是不要任何種子。
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