前沿拓展:種植牙多少年能吃辣的不疼

辣椒的受歡迎程度遠超想象,在一些地區(qū)種植辣椒就像種植其它蔬菜一樣,家家戶戶多少都會種植一些以能吃上新鮮的辣椒。
然而,我們種植辣椒就像種植其它蔬菜一樣,當年播種當年收成,辣椒植株基本不會長到第二年。

然而,在互聯(lián)網(wǎng)上卻經(jīng)常有人可以將辣椒種成樹,比如前陣子一位網(wǎng)友發(fā)了一個視頻,聲稱自己養(yǎng)的“辣椒樹”已經(jīng)三年了,讓大家都夸夸她。
從枝干上不難發(fā)現(xiàn),這位網(wǎng)友的“辣椒樹”已經(jīng)出現(xiàn)木質(zhì)化,確實像是一株小型灌木一樣,一點都不像是一年生草本。

不過,網(wǎng)友并不買賬,很多網(wǎng)友表示質(zhì)疑,認為那只是顛茄或者別的什么樹,也有些網(wǎng)友表示顛覆了自己三觀,第一次知道辣椒還可以過冬。
辣椒被我們定義為草本植物,但是草本植物怎么能度過冬天,并長出木質(zhì)的樹枝、樹干呢?

草本辣椒為何長成樹?
辣椒和我們熟悉的西紅柿是近親關(guān)系,它們的原產(chǎn)地其實都是美洲,是哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸后被帶到舊大陸的植物。
雖然在辣椒的原產(chǎn)地,當?shù)赝林_實是會種植來食用的,但同樣與西紅柿一樣,哥倫布初引入辣椒并不是為了吃,而是作為觀賞植物。
大約在明朝末年,辣椒才傳播到中國,隨后被開發(fā)成了菜肴佐料,并在中國的許多地區(qū)流傳開來。

圖:古老的番茄描述
辣椒的學名是Capsicum annuum,其中“annuum”就有“一年生”的意思,但辣椒在它的原產(chǎn)地并不是一年生,而是多年生植物,在沒有經(jīng)歷嚴重霜凍的情況下,它可以一直生存好幾個季節(jié),并長成大型灌木,估計當?shù)赝林N植辣椒應(yīng)該和我們種植桃樹、梨樹這些水果樹有點類似。
之所以命名為“annuum”,我個人認為這與它初被引入的是歐洲,并且是在歐洲得到推廣有很大關(guān)系,歐洲冬季的寒冷讓這種植物無法度過冬天,以“一年生”的命名可以很好地將它和原產(chǎn)地的其它辣椒屬物種區(qū)分開來。
其實,作為一種農(nóng)作物,在科技不發(fā)達的古代,一年生是有很多好處的,其中關(guān)鍵的一點就是它可以更好地進行選擇性育種,培育出適合我們食用的版本。

番茄在在美洲原產(chǎn)地也是多年生植物,同樣是進入舊大陸后才變成了一年生,其實早的番茄是有微毒,同時口感也更加酸,總之肯定不是我們喜歡的樣子,這兩點在它的野外品種中依然有所體現(xiàn)。
古人對植物選擇性育種的方法就是簡單的把好吃、長得大的果實篩選出來,留下它們的種子,然后年復(fù)一年的去種植和挑選,番茄就是這樣被培育成現(xiàn)在的口感的。

一年生的好處就是選擇性育種的周期會大大變短,或許辣椒也走過這條路,它之后的廣泛推廣、深受歡迎和它變成一年生植物可能有很大關(guān)系。
很多人可能還想知道,為什么作為草本植物的辣椒,以及其它一些類似的植物可以長成灌木呢?

為什么草本植物可以長成灌木?
估計很多人無法理解的是,既然它可以長成灌木,為什么還要把它歸為草本植物。
草本植物指的是那些根莖內(nèi)只有少量木質(zhì)化細胞的植物,所以這些植物的根莖相對脆弱,很難度過低溫的冬天。
但注意這里的木質(zhì)化細胞是少量,而不是沒有,對于大部分草本植物而言,只要給它足夠的時間生長,它也可以積累出木質(zhì)化莖的。
一般它們沒有足夠生長時間的原因就是四季氣溫的變化,所以如果你是在非洲常年溫度都在20攝氏度以上的環(huán)境下種青菜的話,它也可以長出強壯的莖。

圖:在非洲種的青菜
這個我之前在一個視頻上看過,有個博主把中國的青菜帶到非洲種,結(jié)果青菜長得很高,而博主每天都可以掰幾片菜葉子吃。
由于許多草本植物都會被霜凍凍死,所以對于這類植物有一個判斷標準,那就看它是否能長出年輪(年輪是樹木四季變化長出來的),沒有年輪的話基本會被判定為草本植物,而不是看它是否能長出木質(zhì)化的莖。
很多草本植物都沒有木本植物的樹枝,但是一些多年生的草本會有,茄科就基本都會有這種枝干,所以當辣椒沒有被霜凍死的時候,真的可以長成灌木。

圖:早的樹
后:奇怪的草本被子植物
陸地植物的進化是從原始苔蘚開始的,這些植物從水中出來,它們的生存和繁衍也離不開水;然后它們發(fā)展出原始的蕨類,初的蕨類也與苔蘚差不多是伏地生長的矮小植物,同時需要水進行有性生殖;直到大約3.85億年前,第一批樹狀(擁有樹干和樹枝)的高大植物開始出現(xiàn),而發(fā)起這場“森林化”革命的植物是原始的種子植物——古羊齒屬,它們是有著蕨類特征的裸子植物,這些植物開始適應(yīng)惡劣、干燥的陸地環(huán)境。
其實,高大樹木的進化是因為種子的出現(xiàn)是比較合理的,因為更高大的身軀可以獲得更多的種子數(shù)量,從而得到更多的傳播機會。

裸子植物主要通過風授粉,圖源:Robert J. Erwin/Science Source
那么問題就來了,許多草本植物都是種子植物的另外一個分支——被子植物,裸子植物和被子植物被認為是共同進化的種子植物的兩個分支,目前所有的裸子植物都走向了多年生木本植物,為什么被子植物卻出現(xiàn)一年生和多年生的草本植物呢?
其實,被子植物的演化是個謎,因為有很長一段時間的化石都沒有被發(fā)現(xiàn),所以一些人認為早的被子植物應(yīng)該是木蘭目植物,它是多年生木本植物,然后再多次進化成一年生和多年生草本,當然也有一些人認為早的就應(yīng)該就是草本。
不管怎么樣,草本被子植物其實重新沿用了它們祖先的生長形態(tài),把自己變得矮小了。
然而就像我們前面所說的,作為種子植物,這樣的生長形態(tài)其實是不利于它們的生存和繁殖,但是草本偏偏還是出現(xiàn)了。

早人們認為草本被子植物進化的驅(qū)動因素是氣候變化,草本植物通過丟棄其地上的生物量來避免冬季霜凍的損害。
不過,近的一些研究發(fā)現(xiàn),雖然草本的生存能力沒有木本強,但是它們在各種風險面前都比木本強,包括霜凍和草食性,以及其它難以預(yù)測的風險。
正因為被子植物中有了草本這個超強抗風險能力的群體,它們在之后一億多年的氣候變化中徹底取代老大哥裸子植物,以及祖先蕨類,成為具優(yōu)勢的綠色植物——占所有綠色植物的80%。
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