APP 自距今300萬年前的舊石器時(shí)代起，我們的祖先開始使用打制石器狩獵采集，開啟游牧生活；進(jìn)入新石器時(shí)代，人類開始大規(guī)模種植谷類作物和畜養(yǎng)牲畜，良渚文明、古埃及文明、蘇美爾文明等由此發(fā)端。
“狩獵發(fā)展成畜牧、采集發(fā)展成農(nóng)耕”，這是新石器時(shí)代人類從游牧生活轉(zhuǎn)向定居生活的顯著標(biāo)志，而植物的馴化在這一轉(zhuǎn)變中起到了至關(guān)重要的作用。種植和馴化植物，使糧食的生產(chǎn)和儲(chǔ)存成為可能。這不僅推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展，并為之后人類文明的進(jìn)步奠定了基礎(chǔ)。在1萬年前的農(nóng)業(yè)革命中，人類逐步馴化了水稻、玉米、馬鈴薯、小麥……將這些原本與雜草“同流合污”、難以入口下咽的植物挖掘出來，培育成符合人類需求的農(nóng)作物。
今天，我們就從谷類、豆類、薯類、果蔬類等食物中選取一些“佼佼者”，一起來看一看它們的馴化歷程及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。
挺起“腰桿”的水稻
“物競(jìng)天擇，適者生存”。野生稻作為水稻的祖先，在自然進(jìn)化的過程中為適應(yīng)生存環(huán)境，呈現(xiàn)出匍匐莖、易落粒、長(zhǎng)芒、褐色谷粒的特點(diǎn)。
匍匐莖。野生稻的匍匐莖非常矮小，并且分蘗（niè）數(shù)量眾多。最重要的是，野生稻的分蘗角度很大，容易導(dǎo)致光合利用效率低下，從而降低產(chǎn)量。
長(zhǎng)芒。野生稻的種子在成熟時(shí)會(huì)自動(dòng)脫落。通過這種方式，野生稻能夠讓更多的種子發(fā)芽并繁衍后代，而不容易被鳥類等動(dòng)物食用——這是水稻的“生存策略”。然而，對(duì)于人類來說，易落粒是一個(gè)巨大的困擾，因?yàn)檫@會(huì)降低產(chǎn)量。
褐色谷粒。在自然環(huán)境下，野生稻通常進(jìn)化出長(zhǎng)而尖銳的芒。這些芒位于谷粒尖端，就像騎士的長(zhǎng)槍一樣，可以抵御來犯的敵人。鳥類的主要食物來源就是水稻的谷粒，但由于細(xì)長(zhǎng)尖銳的芒阻擋了鳥類對(duì)谷粒的取食，水稻的后代因此能夠得以保存。
試想一下，結(jié)合現(xiàn)代水稻的特點(diǎn)，如果想要馴化出適應(yīng)栽培環(huán)境的栽培稻，與野生稻相比要有什么不同的性狀？
直立莖。直立行走是從古猿到人的進(jìn)化過程中具有決定意義的一步，挺起“腰桿”的水稻也是如此——直立莖的形態(tài)能夠更好地獲取陽光，增強(qiáng)植物的光合作用，進(jìn)而增大產(chǎn)量。
不易落粒。落粒雖然有利于野生稻繁衍后代，但同時(shí)卻會(huì)降低產(chǎn)量，因此征服落粒基因也是人類馴化水稻的關(guān)鍵。與野生稻相比，栽培稻不落?；蚴侵挥休p微落粒。
短芒或無芒。長(zhǎng)芒不僅會(huì)影響稻谷的收獲和儲(chǔ)存，還會(huì)降低每穗粒數(shù)，降低產(chǎn)量。在人類馴化水稻的過程中，我們往往會(huì)選擇保留產(chǎn)量高且沒有芒的基因。
在水稻的馴化歷程中，挺起“腰桿”的不止是水稻。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國每年水稻產(chǎn)量穩(wěn)定在2億噸以上，占全國糧食產(chǎn)量的三分之二左右，水稻的豐產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)為我國的糧食安全提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
谷類營(yíng)養(yǎng)小貼士
谷類食物富含碳水化合物，是機(jī)體內(nèi)最經(jīng)濟(jì)、最主要的能量來源，同時(shí)可為機(jī)體提供蛋白質(zhì)、膳食纖維及維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
但需要注意的是其氨基酸組成的不平衡：谷類蛋白質(zhì)中賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸的含量較低，尤其是小米和面粉中賴氨酸最少，玉米中既缺乏賴氨酸又缺乏色氨酸。所以在食用時(shí)應(yīng)注意將多種糧食混合食用，或?qū)⒐阮惻c動(dòng)物性食物混合食用，以提高谷類蛋白質(zhì)的生理價(jià)值。
另外，細(xì)糧經(jīng)過加工去除了外層的麩皮，而維持機(jī)體健康所需的大量維生素、礦物質(zhì)則蘊(yùn)含在麩皮里，粗糧由于保留了部分麩皮，無機(jī)鹽和膳食纖維的含量較精制的高，有助于促進(jìn)腸道蠕動(dòng)和預(yù)防疾病，所以日常實(shí)用谷物時(shí)需注意粗糧與細(xì)糧、精制米面與全谷食品搭配食用。
“追光”而生的大豆
栽培大豆由我國黃淮海平原（北緯32度-40度）的野生大豆馴化而來，因是典型的短日照作物，對(duì)光周期極為敏感，稱得上是“追光”而生的作物。
適應(yīng)了黃渤海平原光照周期的野生大豆，在高緯度地區(qū)種植時(shí)，因日照時(shí)間變長(zhǎng)，導(dǎo)致開花期延遲、生育期超過生長(zhǎng)季，大豆無法成熟；而向低緯度地區(qū)引種時(shí)，又因?yàn)槿照諘r(shí)間變短，開花期提前，致使產(chǎn)量明顯下降。
經(jīng)過長(zhǎng)期的自然選擇和人工馴化，現(xiàn)如今的栽培大豆能夠種植在北緯50度到南緯35度的廣泛區(qū)域內(nèi)，一定程度上擺脫了日照對(duì)它的“束縛”。
除此以外，野生大豆在馴化的過程中，還經(jīng)歷了分枝的減少、頂端優(yōu)勢(shì)的喪失、種子或果實(shí)的增大、種子落粒與休眠性減少等性狀的改變。
豆類營(yíng)養(yǎng)小貼士
豆類普遍具有高蛋白、低脂肪的特點(diǎn)。豆類是植物中蛋白質(zhì)含量最高的食物，高達(dá)為35-40%，故又被稱為“植物肉”。不僅如此，豆類中蛋白質(zhì)富含多種氨基酸，其組成接近于人體所需，而且黃豆中的賴氨酸含量較高，與攝取谷物相結(jié)合，可以互補(bǔ)蛋白質(zhì)的作用。
除此之外，豆類在高蛋白的同時(shí)脂肪含量低，尤其含有易于消化吸收的不飽和脂肪酸。因此，豆類可作為一種健康食品，有助于預(yù)防冠心病、高血壓、動(dòng)脈硬化等疾病。
同時(shí)，豆類還富含豆類中還含有豐富的礦物元素和維生素，是一種少見的高鈣、高鉀、低鈉的食物。
“蔬菜中的糖果”——西瓜
營(yíng)養(yǎng)價(jià)值
相關(guān)敘述
增強(qiáng)免疫力
維生素C的絕佳來源，使免疫系統(tǒng)更加強(qiáng)健
攝取更多的水分
含水量高是地球上水分含量最高的食品之一
增加飽腹感
產(chǎn)生熱量較少，富含高水分
降低血壓
富含鉀等必需的電解質(zhì)和礦物質(zhì)有助于維持正常的神經(jīng)系統(tǒng)功能和減輕鈉對(duì)血壓的影響
馴化過程
每年夏天，西瓜作為“解暑神器”倍受國人推崇。西瓜，葫蘆科植物，根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織公布的數(shù)據(jù)，就西瓜的產(chǎn)量和消耗量而言，我國是絕對(duì)的世界第一，然而，西瓜原產(chǎn)地并非我國，最早的西瓜既不好吃，產(chǎn)量也有限。那么，西瓜是如何被馴化的呢?
“西瓜”這一名詞在中國最早見于五代時(shí)胡嶠的《陷虜記》，其中記錄了“契丹破回鶻而得此(西瓜)種”的歷史過程。據(jù)推斷，大約在9世紀(jì)中期，西瓜由回鶻人從中亞傳到我國新疆地區(qū)，隨后向南傳播至山西、河南，向北傳播至松花江附近的女真部族。早年間，西瓜屬于貴族消費(fèi)的奢侈品，借由各國使節(jié)、商人的交流，以貢品或奢侈品的身份，成為貿(mào)易往來的稀缺資源。當(dāng)時(shí)，在中亞的長(zhǎng)距離運(yùn)輸過程中，西瓜均由鉛質(zhì)盒包裝，還需要加入冰塊保鮮，價(jià)格也十分昂貴。
圖3西瓜馴化過程中已知的關(guān)鍵證據(jù)
（圖表資料來源：《植物學(xué)年鑒》；制圖：柴青艷）
普通百姓直到南宋吃上西瓜。當(dāng)時(shí)南宋官員洪皓出使金國，獲得西瓜種子，西瓜由此逐漸擴(kuò)散至整個(gè)江南地區(qū)，但味道并不太甜。不過，當(dāng)時(shí)的人們已經(jīng)開始了對(duì)西瓜的進(jìn)一步培育。通過選種實(shí)驗(yàn)，西瓜的種植技術(shù)逐漸升級(jí)，味道更佳，產(chǎn)量更豐。至元代，西瓜栽培技術(shù)已經(jīng)很成熟，已有重約30斤的巨型西瓜出產(chǎn)。明清時(shí)期，種植面積擴(kuò)大到全國， 許多省份都有了自己的西瓜品種。
1938年，正在美國攻讀博士學(xué)位的黃昌賢，利用植物激素首次成功培育出無籽西瓜，轟動(dòng)生物學(xué)界，后被人稱為“無籽西瓜之父”。新中國成立之初，全國西瓜、甜瓜總面積不足百萬畝，生產(chǎn)水平低下。但20世紀(jì)70年代起，我國從事西瓜研究的科研人員數(shù)量有了大幅增長(zhǎng)，先后培育出了優(yōu)良新品種60余個(gè)。
現(xiàn)代生物技術(shù)的應(yīng)用，如分子標(biāo)記、組織培養(yǎng)技術(shù)等，也促進(jìn)了我國西瓜、甜瓜種植品種的逐漸國產(chǎn)化、良種化。豐產(chǎn)、抗病蟲害、皮薄肉厚、耐貯運(yùn)是主要的培育標(biāo)準(zhǔn)。
近年來，我國還開展了一些特色西瓜新品種的選育，比如高維生素 C、高瓜氨酸、高番茄紅素等。
“營(yíng)養(yǎng)之王”——馬鈴薯
營(yíng)養(yǎng)價(jià)值
相關(guān)敘述
豐富的蛋白質(zhì)
維生素C的絕佳來源，使免疫系統(tǒng)更加強(qiáng)健
高含量的淀粉
優(yōu)質(zhì)淀粉含量約為16.5%，還含有大量木質(zhì)素等
富含多種維生素
糧食作物中維生素種類最全，有“地下蘋果”的美稱
降三高
含有大量鉀和維生素B，有利于控壓、降壓，保持血管彈性。
馴化過程
馬鈴薯雅號(hào)頗多，在我國有洋芋、陽芋、香芋、地蛋、山藥蛋等稱呼，在國外還有地梨、巴達(dá)諾、達(dá)爾多等稱呼。馬鈴薯原是一種茄科野生植物，既是飽腹感很強(qiáng)的主食，可做成美味菜肴，也可以制成薯片等零食消遣。馬鈴薯的馴化是8000年前南美洲的印第安人先民完成的。它是印第安人對(duì)世界文明最重要的貢獻(xiàn)之一。對(duì)南美洲居民而言，安第斯山脈高寒貧瘠，馬鈴薯的重要性超過了玉米。15世紀(jì)末，即西班牙征服南美洲之前，分布在安第斯山脈上的印加文明人口達(dá)到了1000萬，其人口密度超過同一時(shí)期的歐洲?？梢哉f，馬鈴薯養(yǎng)活了南美洲大量的人口，是印加文明繁榮的根基所在。
西班牙人到達(dá)南美洲大陸后，在南美發(fā)現(xiàn)了馬鈴薯這種植物，將馬鈴薯育種和果實(shí)帶回了舊大陸，由此馬鈴薯開啟了全球傳播之旅。馬鈴薯雖然在16世紀(jì)初就引入歐洲，但是主要生長(zhǎng)在達(dá)官貴人的花園里，長(zhǎng)期以來不被人們青睞，只有特別貧困的家庭才以馬鈴薯為食。直到18世紀(jì)中期，馬鈴薯種植規(guī)模才開始加快推進(jìn)，在愛爾蘭是自發(fā)性的傳播，在不列顛和歐洲大陸主要得益于國家力量的推動(dòng)。歷史研究表明，1750至1850年間歐洲人口出現(xiàn)了明顯的增長(zhǎng)，從1.4億增長(zhǎng)到了2.66億，人口幾乎翻了一倍，當(dāng)時(shí)，工業(yè)革命對(duì)人口增長(zhǎng)的作用還沒有那么大，許多歷史學(xué)者認(rèn)為馬鈴薯的大面積種植是這一時(shí)期人口增長(zhǎng)的重要因素。
馬鈴薯傳入我國比較晚，大約在17世紀(jì)的明朝末年，是華僑從南洋群島引進(jìn)的。1848年吳其浚著《植物名實(shí)圖考》對(duì)土豆的植物學(xué)性狀已有詳細(xì)的描述，稍后的《播種洋芋方法》則細(xì)說了栽培和收獲技術(shù)。本世紀(jì)以來，從東到西，從南到北，全國到處可見到馬鈴薯的足跡。起初傳入中國時(shí)，土豆只屬于貴州食物。明清之際，馬鈴薯的栽種技術(shù)不斷提升，產(chǎn)量亦不斷提高，是以開始突破貴族食物的藩籬，轉(zhuǎn)而向平常百姓的餐桌靠攏。清朝建立后，政府取締了明代皇室的蔬菜供應(yīng)系統(tǒng)，皇室菜戶淪為普通農(nóng)民，馬鈴薯也借機(jī)走出大內(nèi)，向北京周圍乃至全國各地大規(guī)模地傳播開來。清代中葉后，中國人口驟增，人民對(duì)糧食的需求也與日俱增。巨大的人口壓力與糧食危機(jī)，為馬鈴薯迎來了第一個(gè)種植高峰。道光年間，馬鈴薯進(jìn)一步傳播到山西中部、北部，其后山西更發(fā)展為中國馬鈴薯的主要產(chǎn)區(qū)。
歷經(jīng)三百年的傳播,跨越明清兩個(gè)朝代,外來的馬鈴薯終于在中國落地生根。時(shí)至今日,馬鈴薯已是中國飲食文化中不可或缺的一部分。
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作者：上?？破兆鲄f(xié) 張夢(mèng)瑤-華東師范大學(xué)
劉燁-華東師范大學(xué)"科普作者
審核：王康國家植物園北園科普館館長(zhǎng)、教授級(jí)高工王康
來源: 星空計(jì)劃
