玉米起源的争论:科学的和不那么科学的

作者: 刘夙

来源: 果壳

发布日期: 2015-08-29

玉米是全世界产量最高的谷物,其起源和驯化历史复杂,涉及科学和非科学的争论。玉米在美洲被驯化,后传入中国,并在现代育种技术中发挥了重要作用。

今天,要问全世界产量最高的谷物是谁,答案毫无疑问,是玉米。2013年,全世界的玉米总产量10.18亿吨,远高于水稻的7.41亿吨和小麦的7.16亿吨,占到全世界谷物总产量的三分之一强。

不仅如此,玉米还比水稻和小麦更耐热、耐旱、耐瘠薄,因而在人类历史上数次扮演了救荒作物的角色。在《星际穿越》的设定中,玉米是人类仅剩的粮食作物。

玉米又是人类驯化最成功的谷物,它的整部驯化史既反映了古人的智慧,又体现了今人的高超技术。在中国,有关玉米的最大争论也和它的现代育种技术有关。

如果不是司空见惯,玉米绝对是一种外貌极为奇异的谷物。它那粗壮的茎秆常常在近地面处长出一圈章鱼腿一般的支柱根,开花的时候植株比人还高。

对于一般人来说,如此形态的植物可谓绝无仅有。即使是植物分类学家,一开始也觉得玉米在禾本科中是个另类,为它单独建了一个属——玉蜀黍属。

在禾本科中,另有两个属和玉蜀黍属形态相似,有亲缘关系,它们是摩擦草属和类蜀黍属,都是优良的饲用作物。

正因为栽培玉米和现生的野生近缘种形态差距实在太大,它的“出身”一直就是国外学者争论的焦点。

一些学者认为,尽管类蜀黍和玉米差异很大,但终归是和玉米最近缘的野生植物,玉米只能由它驯化而成,这些学者组成了“单祖派”;另一些学者却怀疑类蜀黍不可能变成玉米,应该是二者的某种野生共同祖先在和摩擦草属植物发生杂交之后,才演化出类蜀黍和玉米这对兄弟,这些学者属于“杂交派”。

还是在20世纪30年代,杂交派的领袖曼格尔斯多夫和单祖派的领袖比德尔彼此就发生了激烈交锋。

就在这个时候,学界的风向发生了变化。威斯康星大学后来居上,成了玉米起源研究的新阵地,领衔的主将是休·伊尔提斯。

接下来,这场玉米起源大战中最戏剧性的一幕发生了:从哈佛大学退休、转到北卡罗来纳大学继续研究玉米起源的曼格尔斯多夫遇到了一位学考古的女学生尤班克斯。

学界一度认为摩擦草与类蜀黍杂交产生了玉米。

这场历时80多年的争论,让一位参与其中的美国学者威尔克斯感慨地说,玉米“没有出生证明就拿到了护照”。然而,也正如尤班克斯所说:“玉米是美洲原产的作物,这是有关玉米起源的唯一科学共识”。

的确,不管玉米的真正祖先只有类蜀黍还是也包括摩擦草属,它们都是美洲植物,分布中心都在今墨西哥南部至中美洲北部。

到1492年哥伦布的船队第一次到达美洲时,玉米已经在整个美洲扩散,北起今加拿大的魁北克,南到南美洲的智利,都能见到它的踪影。

如今,位于北美洲的美国仍然是玉米产量第一大国,产量可占到全世界的40%;与此相呼应的是,在美式英语中,玉米干脆直接被称为“谷物”。

进入21世纪,有关玉米是否中国原产的争论总算是结束了,它除了能生动反映上世纪80–90年代中国人文社科学术界的真实面貌之外,几乎没有给后世留下任何有价值的东西。

然而在民国之前,玉米、番薯、马铃薯等美洲作物在中国的栽培面积和产量都十分有限,说这些美洲作物的引进促成了“康乾盛世”,只是大众读物上广泛流传的错误说法而已。

让我们还是继续看看靠谱的玉米起源研究。进入21世纪,玉米起源的“单祖派”和“杂交派”争论虽然还在继续,但传奇女科学家尤班克斯恐怕已经无法再像麦克林托克那样创造学术大逆转的奇迹了。

如今,学界普遍接受伊尔提斯的高足、分子生物学家杜布利描绘的玉米起源图景:玉米是在大约9000年前由类蜀黍中生于较低海拔地区的特殊类型——小颖类蜀黍驯化而成的。

2009年,玉米基因组完成了重测序,人们最终确定其中竟然有85%的序列都属于麦克林托克发现的转座子,也就是在全基因组范围内跳来跳去的短DNA序列。

就这样,中美洲的原住民们一次次把有利的重大变异筛选出来,终于让小颖类蜀黍变成了各种各样的玉米。

在玉米传入之前,南美洲的原住民食用的是苋科的藜麦。

工业时代来临之后,玉米的驯化也进入到一个新阶段,在农学理论的支撑之下,育种速度大大加快。

起初,大多数人都对新种子持观望态度。在推销员的殷勤劝说之下,慢慢有些眼界更开阔、敢于接受新事物的农民决定改种杂交玉米,他们立即就尝到了增产带来的甜头。

就这样,二战之后的美国一面引爆了新一轮科技创新大爆炸,一面发展出了配套的社会科学新学科——传播学。

如今,美国在玉米育种技术上仍然遥遥领先,已经进入用基因修饰技术育种的新阶段。

然而不幸的是,代表着育种新方向的基因修饰技术,在中国却成了令人畏惧的洪水猛兽,在大众中流传的几乎全是抹黑它的谣言。

在这种巨大的荒谬性面前,当年中国学界对玉米是否起源于中国的争论显得是那么微不足道。

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