第6章 植物:玉米的領地(3)
- 雜食者的兩難
- (美)邁克爾·波倫
- 3358字
- 2017-07-11 17:03:23
我們可以把整根玉米拿來種,看看會怎樣。假設每顆玉米都能發芽,那么這些芽有可能突破緊緊包裹的外殼,但是會因為太擁擠,而在第二組葉子冒出來之前就先行死亡。事實上,有些馴化的農作物無須人類協助便能自行繁衍,然而當玉米演化出這種包裹著外殼的玉米包時,就意味著它把繁衍的工作完全托付于人類。有幾個人類社會已經發展出玉米崇拜,但也許是玉米該崇拜我們:人類是玉米生存不可或缺的因素。到目前為止,玉米完全仰賴人類來進行演化的魯莽行為,已經獲得豐厚回報。
由于玉米和人類的關系如此深刻,而且又和其他野生物種大不相同,因此很容易被視為人造物。事實上,野生玉米在今日已經不存在。大芻草(teosinte)這種看起來像雜草的禾草,目前被認為是玉米的祖先;在納瓦特爾人(Nahuatl)的語言中,teosinte的意思是“玉米的母親”。大芻草的穗沒有外殼,花軸的頂端只有一些裸露的種子,和其他禾草沒什么兩樣,怎么看都不像玉蜀黍。目前植物學家的普遍看法是,數千年前,大芻草發生一連串意外突變,而成為玉米。根據遺傳學家的研究,僅僅發生在四條染色體上的突變,就足以造就出區分玉蜀黍和大芻草的特征。套用植物學家休·伊爾提斯(Hugh Iltis)的說法,這些突變加起來的結果,就是“巨大的生殖轉變”,使得這種植物的雌性器官從植株頂端轉移到莖節上,同時也膨脹成巨大的玉米包。至于雄性器官則保持不變,仍然是長在植株頂端的穗花。
這樣奇特的重組對禾草意義重大。比起長在頂端,玉米包長在莖節上更能夠吸收養分,因而突然間就有能力產生數百個巨大種子。這些種子由堅固的外殼包裹,植物因而失去自行繁殖的能力,這是大芻草繁殖變化造成的災難。這種怪異又無法適應環境的突變來得太快,理應走入演化的死胡同。不過,當時中美洲某處有個正在覓食的人看到這種奇怪的植物,便剝開玉米包的外殼,再剝下種子。當時如果沒有人類,這場意外災難就不可能成為價值無法估計的演化利益。如果你在中美洲的高地仔細尋找,依然可以發現野生的大芻草;而在任何有人類的地方,都可以發現大芻草突變的后代:玉蜀黍。
五、玉米的“性生活”
玉蜀黍是自花授粉,靠風力傳播花粉,但這些植物學名詞并沒有傳達出玉米美麗而驚奇的性生活。穗花位于植株頂端,垂掛著數以百計的花藥,這是玉米的雄性生殖器。在夏季,花藥會于數日內釋放出大量黃色粉末狀花粉,平均每株植物可以釋放出1400萬到1800萬個花粉,相當于一個玉米粒就有2萬個花粉(對于散布基因這件事,雄性的基本守則是“有備無患”與“多多益善”)。而在穗花下方約一米左右則是雌性生殖器:緊密排列著數百朵小花的細長穗軸。穗軸外面包著鞘,從莖稈與葉子之間的節長出,位置就在穗花與土地中間。玉米的雄花長得像一般的花,而雌花長得像陰莖。不過玉米性生活的怪異之處還不止如此。
每個穗軸上有400到800朵小花,每一朵都有可能長成一個玉米粒,但先決條件是花粉能夠成功抵達子房。由于花粉距離穗軸有段距離,而且穗軸外緊緊包裹著外殼,使得這項工作更加復雜。為了解決這個問題,穗軸上的每朵小花都會伸出一條細長有黏性的絲狀物(植物學上稱為“花柱”),從外殼的上方穿出,以便截取花粉。在花穗開始大量釋放黃色花粉的那一天,花柱也會從外殼下方冒出頭來。
接下來發生的事情非常奇怪。花粉從空中飄落,降落到花柱潮濕的頂端后,花粉中的細胞核會一分為二,成為一對帶有相同基因的細胞核,但這兩個細胞核對于玉米粒的產生,卻扮演著完全不同的角色。其中一個細胞核負責在細長的花柱中打通一條用顯微鏡才看得到的細小管道,另一個細胞核則沿著這條通道滑下,穿過外殼,進入久候多時的花朵中。這段路程大約為15~20厘米,需要幾個小時才能走完。這個細胞核進入花朵以后,馬上就和卵結合,成為胚珠,胚珠最后會長成玉米粒。隨后第一個細胞核也會進入已受精的花朵中,準備形成胚乳,那是玉米粒中膨大而富含淀粉的部分。每個玉米粒都是這種復雜三角關系的產物。在穗軸頂端常常可見到發育不全的玉米粒,那是沒有接收到花粉的花所形成的。在受精后的一天內,多余的花柱就會枯萎,最后變成紅棕色;50多天后,玉米粒就成熟了[7]。
玉米的生殖機制(特別是花粉得先行經一段空中快遞才能完成任務這段),對于玉蜀黍和人類的結盟是否能夠長遠,至關重要。對人類而言,要媒合同一株玉蜀黍中的花粉和雌花,是再簡單不過的事情;至于讓不同玉蜀黍植株雜交,以刻意增進某些特殊性狀,也不過是小事一樁。早在科學家了解雜交的道理之前,美洲原住民就發現可以把某株玉蜀黍穗花的花粉,放到另一株的雌花花柱上,進而培育出兼具兩株植物特征的后代。美洲印第安人可謂世界上第一批植物育種家,他們為了不同的環境與用途,培育出數千種玉蜀黍品種。
從另一個角度看,玉米是第一個邀請人類緊密參與其性生活的植物。玉蜀黍這個物種是否能存活,取決于它能否滿足人類持續改變的需求,而目前也證實了這是個卓越的演化策略。在人類馴化的物種中,有許多物種能忍受人類一段時間的忽視,但對玉米而言,它得盡快討好人類才能迅速繁衍。通常一個物種要經過曠日持久的試誤和自然選擇,才能出現足以讓人類青睞的特征。雜交的出現意味著,人類與植物之間的溝通過程(或是回饋作用)變得更快也更高效。如果讓人類安排玉米之間的婚配,只需一代,玉米便能精準發掘出繁衍所需的特質。
玉米大大滿足了人類的需求,因此贏得人類最多關注,也獲得了最廣大的棲息地。這種植物非比尋常的生殖方式,完全禁得起人類的干預,更讓玉米足以適應美洲原住民南轅北轍的生活環境(墨西哥南部與新英格蘭地區的環境大相徑庭)。殖民者、開墾者和奴隸等來來去去,玉米則維系了不同人種共同的基本需求。而這一切,都要從人類與大芻草這個怪胎相遇的那一刻說起。
從那時起,玉米成功適應了許多人類環境,其中最了不起的演化成就,無疑是適應了我們的工業化消費資本主義,即一個遍布超市與快餐連鎖店的社會。為了在產業化食物鏈上立足并擴展自己的版圖,玉米又習得了幾項不可思議的新技巧,不只適應了人類,還能適合人類發明的機器:玉米長得筆直、莖變得更硬,而且長得一般高,和士兵一樣整齊劃一。它們肩并肩站在土地上,產量以倍數攀升,一公頃土地可以種上7.4萬株。玉米同時也發展出吸收化石燃料(當然是以化學肥料的形式)的能力,并且忍受許多化學合成物。不過,在玉米精通這些技能并在資本主義的戰場上大放異彩之前,它首先得把自己變身為植物世界中前所未見的形態:智慧財產。
先前提過,玉米具有開放授粉的生殖方式,因此人類能對玉米的遺傳特質大動手腳,但卻無法“獨占”這些遺傳特質,對即將成為資本主義商品的植物來說,這是個大問題。假如兩種玉米雜交后,長出具備某種特征的新玉米種類,那么我就能販賣具有這種特征的玉米種子。然而這筆買賣卻只能做一次,因為這種特殊種子會長成玉米,然后產出更多特殊種子,如此生生不息,永遠都不用再花錢,所以這筆生意一下子就沒了。如果一個產品售出之后,可以永遠自行生產,那就很難掌控生產方式。這是生物規則和商業規則難以緊密配合之處。
不過,有困難不代表不可能。早在20世紀初期,美國的玉米育種者就想出嚴格控制玉米生殖的辦法,避免種子被復制。首先,這些育種者發現,如果讓來自兩個不同“自交系”(inbredline,數代間皆以自體授粉所產生的純種品系)的品種雜交,產生出來的后代會有一些非比尋常的特質。首先,這樣的第一代種子(育種術語叫作F1)都具有相同的遺傳基因(這點特質,尤其符合機械化生產需求)。第二,這種種子具有雜交優勢(heterosis),產量會比親代還要高。不過最重要的是,育種者發現F1種子雜交后產下的第二代(F2),和F1幾乎沒有相同之處;特別是到第三代時,產量更是一落千丈。所以后來生產的種子幾乎沒有用處。
對于培育者而言,雜交玉米等于提供了一項史無前例的特質:生物學上的專利。現在農民每年春天都必須購買新種子,而無法從自己的作物生產種子,因此不得不依賴商業機構。這門生意得以成立,是由于人類首度確信能靠著育種上的投資來賺錢,因此投注大量精力在玉米上,進行研發、營銷與廣告推行。而玉米也有所回報,產量年復一年地提高。從資本主義的形象來看,F1混種的出現意味著科技可以改造自然,而玉蜀黍從此進入工業時代,拽著美國的食物鏈一同前行。