生活科普:菠蘿為什麽沒有菠蘿籽?
發布時間:2023-04-21
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現在是菠蘿上市的季節了。吃菠蘿的時候,不知道你是否考慮過這個(ge) 問題:

菠蘿為(wei) 什麽(me) 沒有籽?

和西瓜不同,菠蘿沒有籽靠的主要不是生物技術,而是太平洋和大西洋。

事情要從(cong) 菠蘿的起源地說起。

菠蘿(Ananas comosus)的老家是南美洲,屬於(yu) 鳳梨科(Bromeliaceae)。

它是世界上第三大熱帶水果,排名僅(jin) 次於(yu) 香蕉和檸檬,也是鳳梨科裏唯一能吃,而且對人類來說最值錢的物種。

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菠蘿籽。圖片來源:WikiMedia

和三倍體(ti) 的無籽西瓜不同,我們(men) 平時吃的菠蘿確實能長種子。

菠蘿如果有籽,那就長在皮下方,是棕褐色的,特別硬,不好吃。

不過,這倒不是人工種植的菠蘿沒有籽的主要原因。

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菠蘿不長樹上。圖片來源:WikiMedia

菠蘿沒有籽,主要是因為(wei) 一旦菠蘿長了籽,它就不好吃了。

這和菠蘿的特殊技能點有關(guan) 。

和大多數物種一樣,菠蘿有一顆天天甜甜向上的“心”,它叫做苗端(shoot apex)。

苗端總是往上蹭蹭地長,然後變成葉子。當葉子長夠的時候,苗端就會(hui) 長出花來。這菠蘿花,其實就是我們(men) 吃的菠蘿了。

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菠蘿的苗端(最上)。圖片來源:《Biology of the Pineapple Plant》

是的,菠蘿肉並不是它的果實,而是菠蘿花下麵的子房。菠蘿外殼上那些又硬又尖的方形凸起物,實際上就是萎掉的花和苞片。

菠蘿外殼有很多尖尖對吧,所以菠蘿其實是數百朵花和它下方的子房聚集而成的聚花果(coalesced multiple fruit)。

警察叔叔,就是這個(ge) 沒有孕育後代的植物生殖器賊啦好吃。

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菠蘿的子房(圖 E 中 ovaries 所指)。圖片來源:《Handbook of Pineapple Technology》

沒“結果”也能有“結果”?

這就是菠蘿的特殊技能:在沒有被授粉,或者說不結籽的情況下就可以長出“果實”。

可是,如果強行給菠蘿授粉會(hui) 發生什麽(me) 事呢?

菠蘿花沒有被授粉的時候可以獨自美麗(li) ,使勁讓自己變得好吃。

可是當菠蘿真的被授粉之後,菠蘿就會(hui) 把能量用在養(yang) 種子而不是長果子上,菠蘿就沒那麽(me) 好吃了

此外,一旦菠蘿被授粉,那麽(me) 堅硬的種子就會(hui) 讓菠蘿比人類的嘴還硬。

正是這兩(liang) 點讓菠蘿不能被授粉。

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菠蘿花,圖片來源:WikiMedia

等下,世界上那麽(me) 多蜜蜂,菠蘿花不是很容易被授粉麽(me) ?

剛才說過菠蘿來自美洲,實際上菠蘿的天然授粉動物很少,包括蜜蜂在內(nei) 的昆蟲都不能給它們(men) 授粉。

菠蘿有專(zhuan) 屬授粉者,它們(men) 就是也來自美洲的蜂鳥。

鳳梨科的植物大部分都來自美洲熱帶地區,它們(men) 幾乎完全依賴“同鄉(xiang) ”的蜂鳥授粉。因此鳳梨科植物的演化也受到了蜂鳥的直接影響。

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蜂鳥視覺極佳,喜愛長條狀且顏色鮮豔的花朵。圖片來源:WikiMedia

比如,鳳梨科植物的花朵就長成了蜂鳥最愛的樣子:鮮豔、細長、下麵飽含蜜汁。實際上,這也是為(wei) 什麽(me) 鳳梨科的花大都鮮紅。

這種相互奔赴也具有排他性。長長的花朵和蜂鳥的鳥喙正好匹配就不說了,鳳梨科的花朵通常也沒有供昆蟲降落的平台,因此對於(yu) 昆蟲來說非常不友好。

菠蘿花就是這樣,菠蘿花不能被蜜蜂授粉,蜜蜂也不會(hui) 理睬菠蘿。隻有能邊飛邊嗦的蜂鳥能享用菠蘿花裏麵的蜜汁。

而為(wei) 了避免吸引蝙蝠和甲蟲,鳳梨科的花朵大都也沒有香味。這對蜂鳥來說無所謂,因為(wei) 蜂鳥視力好,但是嗅覺不好。

而又因為(wei) 蜂鳥是高耗能生物,除非目的地有大量高甜糖水,否則它們(men) 不願意遷徙,更別說跨越大洋了,因此直到現在我們(men) 也隻能在美洲看到蜂鳥。

在菠蘿這邊,它們(men) 被帶到世界其他地方後,失去了專(zhuan) 屬授粉的蜂鳥,反而能按照人類的思路變成好吃的水果。

為(wei) 了保證菠蘿不被授粉,仍然作為(wei) 人們(men) 喜歡的酸甜可口的水果,一些地方甚至禁止蜂鳥入境,比如夏威夷。

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夏威夷菠蘿。圖片來源:WikiMedia

20 世紀 30 年代,夏威夷群島是全世界最大的菠蘿罐頭生產(chan) 地,菠蘿罐頭產(chan) 業(ye) 曾是夏威夷的支柱產(chan) 業(ye) 之一。

現在夏威夷則是鮮菠蘿的重要產(chan) 區,主要供應美國本土。

因此夏威夷特別怕蜂鳥入境後摧毀菠蘿種植業(ye) ,夏威夷農(nong) 業(ye) 局就明文規定禁止攜帶蜂鳥入境。

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夏威夷農(nong) 業(ye) 局禁止蜂鳥入境。圖片來源:夏威夷農(nong) 業(ye) 部官網

實際上,由於(yu) 美國有《候鳥條約》(Migratory Bird Treaty),蜂鳥不能被帶到美國的任何地方,在美國哪怕是拿著蜂鳥鳥巢也違法了。

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美國1966年發行的紀念《候鳥條約》的郵票。圖源:public domain

但是話說回來,菠蘿和蜂鳥的組合也有不少壞處。比如,菠蘿的專(zhuan) 屬授粉特質讓我們(men) 很難吃到新品種的菠蘿

剛才說過,菠蘿在沒有蜂鳥授粉的情況下無法自然結籽。

這實際上還依賴一個(ge) 必要條件:

菠蘿花的花粉無法給自己受精,也就是“自交”,否則菠蘿花粉不小心粘到同花的雌蕊上,還是會(hui) 結出籽。

也是因為(wei) 無法自交,新菠蘿品種的研發經曆了漫長的曆史。

直到現在,全世界最主要的菠蘿品種是無刺卡因,或者說光滑卡宴(Smooth Cayenne),也就是夏威夷在 100 年前做罐頭的那種,它的全球市場占有率達到了 70%。

而菠蘿的人工種植是靠“複製黏貼”,即營養(yang) 繁殖(切一段扡插)。

其中咱們(men) 平時吃完菠蘿,把上麵的葉子部分種起來就可以得到一顆新的菠蘿,從(cong) 此實現菠蘿自由。

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無刺卡因(左)的葉序是8或13,和其他品種有區別。圖源:itfnet.org

而直到1996年,夏威夷菠蘿研究所(Pineapple Research Institute of Hawaii)才研發出了 MD-2 這個(ge) 更甜、更黃、更貴的品種,它主要占據著歐美市場。

到這裏,菠蘿的炫飯故事還遠沒有結束。

你可能聽說過,“你在吃菠蘿的時候,菠蘿也在吃你”,因為(wei) 菠蘿肉和它的植株含有能夠分解蛋白質的蛋白酶

實際上,做菜用的嫩肉粉(食品添加劑編碼為(wei) E1101 )——鳳梨蛋白酶(Bromelain)就是從(cong) 菠蘿的植株裏提取的。

蛋白酶能分解蛋白質,讓吃它的動物感到痛苦,對菠蘿自我保護自然有好處。

可是,既然菠蘿不願意被吃,為(wei) 何又會(hui) 在不授粉的情況開啟默認的長菠蘿模式呢?

這美味的菠蘿是為(wei) 哪個(ge) 不怕爛嘴巴的勇士準備的呢?這種動物還在美洲嗎?

這大概又是一個(ge) 甜蜜而又辣嘴巴的演化故事了。

來源:把科學帶回家(steamforkids;撰文:七君)



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