现在是菠萝上市的季节了。吃菠萝的时候,不知道你是否考虑过这个问题:
菠萝为什么没有籽?
(资料图片仅供参考)
和西瓜不同,菠萝没有籽靠的主要不是生物技术,而是太平洋和大西洋。
事情要从菠萝的起源地说起。
菠萝(Ananas comosus)的老家是南美洲,属于凤梨科(Bromeliaceae)。
它是世界上第三大热带水果,排名仅次于香蕉和柠檬,也是凤梨科里唯一能吃,而且对人类来说最值钱的物种。
菠萝籽。图片来源:WikiMedia
和三倍体的无籽西瓜不同,我们平时吃的菠萝确实能长种子。
菠萝如果有籽,那就长在皮下方,是棕褐色的,特别硬,不好吃。
不过,这倒不是人工种植的菠萝没有籽的主要原因。
菠萝不长树上。图片来源:WikiMedia
菠萝没有籽,主要是因为一旦菠萝长了籽,它就不好吃了。
这和菠萝的特殊技能点有关。
和大多数物种一样,菠萝有一颗天天甜甜向上的“心”,它叫做苗端(shoot apex)。
苗端总是往上蹭蹭地长,然后变成叶子。当叶子长够的时候,苗端就会长出花来。这菠萝花,其实就是我们吃的菠萝了。
菠萝的苗端(最上)。图片来源:《Biology of the Pineapple Plant》
是的,菠萝肉并不是它的果实,而是菠萝花下面的子房。菠萝外壳上那些又硬又尖的方形凸起物,实际上就是萎掉的花和苞片。
菠萝外壳有很多尖尖对吧,所以菠萝其实是数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,就是这个没有孕育后代的植物生殖器贼啦好吃。
菠萝的子房(图 E 中 ovaries 所指)。图片来源:《Handbook of Pineapple Technology》
没“结果”也能有“结果”?
这就是菠萝的特殊技能:在没有被授粉,或者说不结籽的情况下就可以长出“果实”。
可是,如果强行给菠萝授粉会发生什么事呢?
菠萝花没有被授粉的时候可以独自美丽,使劲让自己变得好吃。
可是当菠萝真的被授粉之后,菠萝就会把能量用在养种子而不是长果子上,菠萝就没那么好吃了。
此外,一旦菠萝被授粉,那么坚硬的种子就会让菠萝比人类的嘴还硬。
正是这两点让菠萝不能被授粉。
菠萝花,图片来源:WikiMedia
等下,世界上那么多蜜蜂,菠萝花不是很容易被授粉么?
刚才说过菠萝来自美洲,实际上菠萝的天然授粉动物很少,包括蜜蜂在内的昆虫都不能给它们授粉。
菠萝有专属授粉者,它们就是也来自美洲的蜂鸟。
凤梨科的植物大部分都来自美洲热带地区,它们几乎完全依赖“同乡”的蜂鸟授粉。因此凤梨科植物的演化也受到了蜂鸟的直接影响。
蜂鸟视觉极佳,喜爱长条状且颜色鲜艳的花朵。图片来源:WikiMedia
比如,凤梨科植物的花朵就长成了蜂鸟最爱的样子:鲜艳、细长、下面饱含蜜汁。实际上,这也是为什么凤梨科的花大都鲜红。
这种相互奔赴也具有排他性。长长的花朵和蜂鸟的鸟喙正好匹配就不说了,凤梨科的花朵通常也没有供昆虫降落的平台,因此对于昆虫来说非常不友好。
菠萝花就是这样,菠萝花不能被蜜蜂授粉,蜜蜂也不会理睬菠萝。只有能边飞边嗦的蜂鸟能享用菠萝花里面的蜜汁。
而为了避免吸引蝙蝠和甲虫,凤梨科的花朵大都也没有香味。这对蜂鸟来说无所谓,因为蜂鸟视力好,但是嗅觉不好。
而又因为蜂鸟是高耗能生物,除非目的地有大量高甜糖水,否则它们不愿意迁徙,更别说跨越大洋了,因此直到现在我们也只能在美洲看到蜂鸟。
在菠萝这边,它们被带到世界其他地方后,失去了专属授粉的蜂鸟,反而能按照人类的思路变成好吃的水果。
为了保证菠萝不被授粉,仍然作为人们喜欢的酸甜可口的水果,一些地方甚至禁止蜂鸟入境,比如夏威夷。
夏威夷菠萝。图片来源:WikiMedia
20 世纪 30 年代,夏威夷群岛是全世界最大的菠萝罐头生产地,菠萝罐头产业曾是夏威夷的支柱产业之一。
现在夏威夷则是鲜菠萝的重要产区,主要供应美国本土。
因此夏威夷特别怕蜂鸟入境后摧毁菠萝种植业,夏威夷农业局就明文规定禁止携带蜂鸟入境。
夏威夷农业局禁止蜂鸟入境。图片来源:夏威夷农业部官网
实际上,由于美国有《候鸟条约》(Migratory Bird Treaty),蜂鸟不能被带到美国的任何地方,在美国哪怕是拿着蜂鸟鸟巢也违法了。
美国1966年发行的纪念《候鸟条约》的邮票。图源:public domain
但是话说回来,菠萝和蜂鸟的组合也有不少坏处。比如,菠萝的专属授粉特质让我们很难吃到新品种的菠萝。
刚才说过,菠萝在没有蜂鸟授粉的情况下无法自然结籽。
这实际上还依赖一个必要条件:
菠萝花的花粉无法给自己受精,也就是“自交”,否则菠萝花粉不小心粘到同花的雌蕊上,还是会结出籽。
也是因为无法自交,新菠萝品种的研发经历了漫长的历史。
直到现在,全世界最主要的菠萝品种是无刺卡因,或者说光滑卡宴(Smooth Cayenne),也就是夏威夷在 100 年前做罐头的那种,它的全球市场占有率达到了 70%。
而菠萝的人工种植是靠“复制黏贴”,即营养繁殖(切一段扦插)。
其中咱们平时吃完菠萝,把上面的叶子部分种起来就可以得到一颗新的菠萝,从此实现菠萝自由。
无刺卡因(左)的叶序是8或13,和其他品种有区别。图源:itfnet.org
而直到1996年,夏威夷菠萝研究所(Pineapple Research Institute of Hawaii)才研发出了 MD-2 这个更甜、更黄、更贵的品种,它主要占据着欧美市场。
到这里,菠萝的炫饭故事还远没有结束。
你可能听说过,“你在吃菠萝的时候,菠萝也在吃你”,因为菠萝肉和它的植株含有能够分解蛋白质的蛋白酶。
实际上,做菜用的嫩肉粉(食品添加剂编码为 E1101 )——凤梨蛋白酶(Bromelain)就是从菠萝的植株里提取的。
蛋白酶能分解蛋白质,让吃它的动物感到痛苦,对菠萝自我保护自然有好处。
可是,既然菠萝不愿意被吃,为何又会在不授粉的情况开启默认的长菠萝模式呢?
这美味的菠萝是为哪个不怕烂嘴巴的勇士准备的呢?这种动物还在美洲吗?
这大概又是一个甜蜜而又辣嘴巴的演化故事了。
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