问题

包菜是如何进化成今天这样的?

回答
包菜,作为我们餐桌上常见的蔬菜,它的进化历程充满了趣味和智慧。今天我们看到的各种包菜,如卷心菜、花椰菜、西兰花、羽衣甘蓝、抱子甘蓝等,它们有一个共同的祖先——野生芥菜(Brassica oleracea var. oleracea)。

让我们一步一步地揭开包菜的进化“面纱”,了解它是如何从一棵不起眼的野生植物,演变成今天丰富多彩的蔬菜家族的。

第一阶段:远古的祖先——野生芥菜(Brassica oleracea var. oleracea)

起源地: 野生芥菜的起源地主要集中在地中海沿岸地区,特别是克罗地亚的海岸线附近。这些地区气候温和,海岸边 rocky,多风。
形态特征: 早期野生芥菜植株比较矮小,叶片呈灰绿色、肥厚、光滑,并且叶片是散开的,并不紧实。它通常生长在海边的悬崖峭壁上,这种环境迫使其叶片肥厚以储存水分,并且茎部粗壮以抵抗海风的侵袭。它的花是黄色的,十字形,这是属于十字花科(Brassicaceae)植物的典型特征。
生存优势: 在野外环境中,野生芥菜的叶片可能含有一些苦涩的味道,这有助于防止被大多数食草动物啃食。它更像是一种“生存专家”,而非一种美味的食物。

第二阶段:人类的介入——选择性育种的开端

大约在公元前一千多年的某个时期,人类开始注意到野生芥菜,并开始尝试将它驯化为食物。这是一个漫长而充满偶然性的过程,主要依赖于人类的选择性育种(Selective Breeding),也称为人工选择。

选择性育种的核心是:
1. 观察变异: 在野生芥菜的群体中,总会有一些个体表现出与众不同的特征,例如叶片更肥厚、味道更温和、或者生长习性略有不同。
2. 选择有利个体: 人类根据自己的需求,选择那些具有特定有利特征的个体。
3. 繁殖和延续: 将这些选中的个体进行繁殖,并重复这个过程。经过一代又一代的繁衍,这些被选中的性状就会被放大和固定下来。

第三阶段:分化与多样化——“一个祖先,多个后代”

在漫长的驯化过程中,人类为了满足不同的口味和烹饪需求,开始对野生芥菜进行有针对性的选择,从而出现了今天我们所见的各种包菜。这个过程并非一蹴而就,而是随着人类农业的发展和地理传播而逐步形成的。

以下是主要的几个进化方向及其代表性的包菜种类:

1. 聚焦于叶片紧实度——卷心菜(Cabbage, Brassica oleracea var. capitata)
选择方向: 人类开始选择那些叶片向内卷曲、形成紧实“头部”的植株。这种紧实的结构可以更好地保护内部的嫩叶免受病虫害和恶劣环境的影响,同时方便储存和运输。
进化过程: 经过无数代的选择,叶片之间的间隙越来越小,最终形成了我们熟悉的卷心菜。早期的卷心菜可能颜色更浅,叶片也更疏松,但随着育种的深入,出现了绿色、红色等不同颜色,叶片也更加紧实。

2. 聚焦于花器官的肥大——花椰菜(Cauliflower, Brassica oleracea var. botrytis)和西兰花(Broccoli, Brassica oleracea var. italica)
选择方向:
花椰菜: 人类选择那些花芽(花蕾)停止进一步分化,而是以一种密集、肥大的方式聚集在一起的变异个体。这种现象称为“不育分支”(fasciation)或“花簇”(curds)。
西兰花: 人类选择那些花蕾(小花)发育得更长、更疏松,并且颜色偏绿的变异个体。
进化过程: 通过持续选择那些花簇肥大且结构紧密的植株,我们得到了花椰菜。而选择那些花蕾发育得更长、更易于分离的植株,则培育出了西兰花。值得注意的是,花椰菜和西兰花在基因上非常相似,它们的分化主要体现在花芽发育的程度和形态上。

3. 聚焦于侧枝的密集生长——抱子甘蓝(Brussels Sprouts, Brassica oleracea var. gemmifera)
选择方向: 人类选择那些在叶腋处(叶子和茎连接的地方)能够形成密集的小“卷心菜”状侧芽的植株。
进化过程: 这种选择性育种使得原本应该正常生长的侧枝被抑制,转而在节间密集地形成紧凑的小芽,最终形成了抱子甘蓝。每个小芽都像是迷你版的卷心菜。

4. 聚焦于叶片的大而舒展——羽衣甘蓝(Kale, Brassica oleracea var. sabellica)
选择方向: 人类选择那些叶片不卷曲,而是肥厚、皱褶、或者呈扇形、羽毛状展开的植株。
进化过程: 这种选择保留并放大了叶片的面积和粗糙度,使得羽衣甘蓝成为一种叶片可以生食或烹饪的蔬菜。不同品种的羽衣甘蓝拥有非常多样的叶片形态,从光滑的到非常卷曲的都有。

5. 聚焦于叶片的营养价值和特殊风味——芥菜类(Mustard Greens, Brassica juncea,以及其他油菜类)
选择方向: 尽管这里主要讲的是包菜(即Brassica oleracea的后代),但值得一提的是,与包菜同属十字花科的许多其他植物,如芥菜(Brassica juncea)、油菜(Brassica rapa subsp. chinensis)等,也是通过类似的选择性育种方式形成的。它们的进化方向更侧重于叶片的特殊风味(辛辣)、种子(油料)或嫩茎。虽然不是严格意义上的“包菜”,但它们同源的根源也印证了选择性育种的力量。

第四阶段:现代育种与持续进化

进入现代,人类的育种技术更加先进。除了传统的人工选择,科学家还利用杂交育种、分子标记辅助选择、甚至基因编辑等技术,来进一步优化包菜的性状,例如:

提高产量和抗病性: 使包菜更容易种植,减少病虫害损失。
改善口感和风味: 减少苦味,增加甜度,使口感更脆嫩。
增加营养成分: 培育富含维生素和矿物质的品种。
适应不同环境: 培育耐寒、耐旱或耐盐碱的品种。

总结包菜的进化之路:

1. 自然选择的起点: 野生芥菜在特定环境下生存下来,其形态为后续的驯化奠定了基础。
2. 人类的智慧与欲望: 人类发现并开始有意选择那些具有特定优势(如更美味、更易于食用、更易储存)的野生芥菜个体。
3. 漫长的选择性育种: 通过一代又一代的重复选择和繁殖,微小的变异被放大,最终形成了不同的包菜品种。这是一种“定向进化”。
4. 多样的形态与用途: 不同的选择方向导致了卷心菜、花椰菜、西兰花、羽衣甘蓝、抱子甘蓝等形态各异、用途广泛的蔬菜。
5. 现代科技的加持: 现代育种技术让包菜的进化速度更快,品质更高。

可以说,我们今天吃的各种包菜,都是人类“审美”和“需求”的产物,它们是人类与自然界智慧互动的结果,也是植物自身巨大可塑性的生动体现。这个进化过程,是人类农业文明发展史上的一个精彩篇章。

网友意见

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长成这个球样,真的好好笑哦……

好了,严肃点。我把题主的问题一分为二,第一个是:为什么包菜要长成球样;第二个是:什么力量促使包菜长成球样。

第一个问题很好回答。我们平常吃的包菜,又叫大头菜,卷心菜,它是一种两年生的植物,在它短暂生涯的第一个年头里,它有两个明显不同的阶段,一开始叶子都是张开的,像一朵莲花,叫做“莲座叶时期”;然而长到十几二十几片“莲座叶”之后,再新生的叶子就不再展开,而是紧紧地抱在一起,形成一个球状,叫做“结球叶时期”。

为什么会发生这种变化呢?因为卷心菜长完十几二十几片“莲座叶”的时候,已经进入秋季,气温下降,而“结球叶”的作用就是为了保护稚嫩的茎和芽安全过冬,在10月底,“结球叶”基本长完了,这个时候包菜就基本做好了过冬的准备。而菜农也在这个时期开始收割包菜,我们在市场上见到的球形的包菜,其实就是被菜农收割的“结球叶”组成的球。

而如果你不采摘这个包菜球,那么到了第二年春季,这些“结球叶”也会慢慢舒展开来变成“莲座叶”,包菜就会悠然自得的在春季的阳光下开花结果。

也就是说,这些包裹成球形的叶子,并不会因为见不到阳光而浪费叶绿素,只是被咱们吃掉的时候,它们还没来得及发挥作用。

我们见到和吃到的其实只是这双手捧着的“结球叶”而已,外侧的“莲座叶”是不被我们食用的

那么我们解决第二个问题。

有眼尖的同学看出来了:喂,你这个浪人忽悠人呢吧,你上一张图这好像不是包菜,而是紫甘蓝吧!

你没有错,上图确实不是包菜,就是紫甘蓝。而我也没有错,因为紫甘蓝和包菜,根本就是同一个东西。而且不仅仅包菜和紫甘蓝,还有菜花、西兰花、宝塔花、苤蓝、芥蓝、抱子甘蓝,甚至城市绿化带中某种装饰“花卉”,它们统统都是一个东西——甘蓝Brassica oleracea)。


野生甘蓝

甘蓝本来是欧洲地中海地区的一种原生十字花科植物,它是没有结球这个特性的,而是靠着厚厚的带蜡质的叶片熬过寒冬,随后它作为一种蔬菜被摆上了古希腊和古罗马人的餐桌,从此开始了它变得连爹妈都不认识了的悲惨一生。

首先是人类想吃甘蓝的叶子,所以培育出了包菜、紫甘蓝

包菜,和紫甘蓝一样,是甘蓝的结球变种

后来人类又盯上了它的花,于是培育了菜花、西兰花和宝塔菜

菜花是甘蓝的一个花芽膨大的变种,我们平常吃的部分其实是甘蓝还未成型的花梗、花苔、花茎,如果不及时采摘,它也会向野生甘蓝那样长出许多杆,每一杆上长出许多小花

和菜花不太一样,西兰花是甘蓝变异的膨大花茎和花苞,最上头绿色的小小颗粒就是一个个小花骨朵

长相怪异的宝塔菜其实和菜花一样,都是甘蓝变异膨大的花芽

祸害甘蓝的不仅仅有古希腊和古罗马人,曾经有一些甘蓝不知道通过什么途径被带到了中国,中国人通过它培育出了可以使用嫩叶、嫩芽和嫩花的芥蓝

芥蓝是中国本土培育的甘蓝变种

甚至连甘蓝的茎也没有被放过……

苤蓝是甘蓝变异的膨大茎,一般用来做腌菜

抱子甘蓝是甘蓝茎上侧芽变异发育后产生的结球叶,一般的甘蓝茎上侧芽是不发育的,抱子甘蓝是人类选育的产物

除了吃,甘蓝还被培育成了一种观赏植物,默默的在马路边花坛里呼吸尾气

羽衣甘蓝,看起来像花的部分,其实是甘蓝变异的叶子,这玩意,也可以吃……

以上都是甘蓝的变种,你们感受一下。

现在可以看得出,甘蓝的这些变种,基本上完全是人为选育所产生的,这种选育在植物的驯化过程中绝不止甘蓝这一种,我们常吃的生菜、白菜、各种橘子柚子橙子其实都是这么来的。

毕竟为了吃,我们什么都做得出来。

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