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揭開地瓜的神秘面紗:跨越八千年的天然轉基因傳奇

揭開地瓜的神秘面紗:跨越八千年的天然轉基因傳奇

有一種植物的存在極具特別意義,它就是地瓜——又被稱作番薯、紅薯或山芋。 在不同地方,叫法各有差异,但想必大家都不會陌生,對吧? 地瓜看上去樸實無華,卻有一處非常獨特之處。 為什麼說它特殊呢? 原來在它的基因組裏發現了不尋常的東西:它被視為現時世界上已知的第一種轉基因農作物。 而且,這種轉基因並非人類通過基因工程實現,而是源自一次神秘的未知事件。 根據基因分析推斷,這場轉基因事件可能至少發生在八千年前,聽上去簡直不可思議,所以人們才說它是一種極具特殊性的植物。

關於這一點,我們稍後還會詳細展開。 那麼地瓜的英文名是“sweet potato”,也就是“甜洋芋”之意。 再看它好幾個中文名稱,比如番薯、紅薯等,也和馬鈴薯、薯仔、荷蘭薯之類的名字很像,常常給人一種錯覺:地瓜和洋芋是不是近親? 其實並非如此。 雖然它們都生長在土裏,但洋芋長的是“塊莖”,地瓜則長的是“塊根”,本質上就不一樣。 此外,從生物學分類來看,洋芋之前已經提到過,與茄子、蕃茄同屬茄科的“茄薯”家族; 而地瓜雖然也算“茄木”,但它屬於旋花科的“番薯屬”,和洋芋並不是同科,也談不上多近的親緣關係。

地瓜這個“薯”字雖然在名稱中帶“番薯”,但實際上,“薯”屬裏的大多數物種都不是什麼“薯”,而是牽牛花。 也就是說,番薯屬大約擁有六百多個物種,大部分都和野外常見的喇叭花類似。 很多人可能想不到吧? 更讓人驚歎的是,在這麼多野花之中,居然誕生了地瓜——一種塊根粗大且美味的“異類”。

那麼問題來了:地瓜究竟是哪裡的一株牽牛花進化而來? 在這方面,地瓜和洋芋的起源相似,都是美洲。 地瓜的祖先是誰呢? 先從它的學名說起,地瓜的學名來自一個詞:“巴塔塔”(batata)。 這個詞源自加勒比地區的高山族——泰諾族。 他們管自己種的地瓜品種就叫“巴塔塔”。 或許有人留意到,聽起來和“potato”(洋芋)有點像,而兩者之間還真存在淵源:當年哥倫布剛抵達新大陸,看見許多沒見過的作物,西班牙人也懵了。 一開始,他們見到洋芋時,直接套用地瓜的“巴塔塔”給它起名叫“patata”,之後英語裏就變成了“potato”。 原來如此。

可以確定地瓜起源於美洲,但它的祖先究竟是哪種植物,一直困擾科學界。 因為現代地瓜都是六倍體,科學家推測它由兩個祖先雜交而來:一個是二倍體,一個是四倍體。 其中,二倍體祖先是一種分佈在環加勒比海地區、名叫“大型牽牛”的牽牛花。 它的根非常細,大約只有鉛筆那麼粗,毫無實用價值。 很早人們就知道它和地瓜有關聯。 可問題在於,地瓜的四倍體祖先遲遲找不到,科學界已經找了近百年。

直到前兩年,也就是2022年,牛津大學的一個研究團隊發表成果稱,他們在厄瓜多的雜草叢中發現了一種牽牛花,花呈白色和紫色相間,根也非常細,不能食用。 基因分析表明,它正是人們苦尋的地瓜四倍體祖先。 研究人員把它命名為“赤道牽牛”,認為正是它和“大型牽牛”雜交後,才出現了六倍體的地瓜。 它們就是地瓜的野生祖先。

雖然地瓜的祖先終於塵埃落定,但這裡仍然存在一個離奇之處:和洋芋相比,我們知道洋芋雖然塊莖很大,但它的祖先本來就自帶塊莖,只是又小又含毒,而人類不斷培育才有了現代洋芋。 可地瓜這邊,祖先的兩種牽牛花都是細根,沒有塊根,為什麼雜交後地瓜就突然長出這麼大塊的根來了呢? 這個謎團的答案仍然在基因組裏。 2015年,一項針對291個地瓜品種的基因分析給了些線索:這些品種來自南美、北美、亞洲、非洲,幾乎涵蓋了地瓜在全球的主要類型。 結果顯示,所有291個地瓜品種都帶有一段原本不屬於植物的DNA序列,而且還不是來自別的植物,而是源自一種叫“農桿菌”的細菌。

說到農桿菌,科學界對它再熟悉不過了,它在實驗室中被用作改良植物的工具。 它可以進行基因水准轉移,把一小段DNA注入植物細胞,就像病毒那樣。 在實驗室裏,如果把農桿菌和植物細胞混合,農桿菌就能把某段DNA轉移到植物細胞裏,再進行誘導生長,就可以得到一棵“轉基因植物”。 簡而言之,農桿菌轉移的DNA會讓植物的根部膨脹,形成根瘤。 由此,科學家推斷,地瓜之所以擁有這種塊根,很可能是農桿菌在野外自然轉基因的結果,而且根據推測,這件事早在至少八千年前就已發生。 或許正是美洲高山族當時發現了被轉基因後根部變得肥大的牽牛花,才將其培育成食物,最終誕生了地瓜。 換言之,地瓜幾乎可以說是一種“天然的轉基因作物”,堪稱奇迹。

這一發現除了能解釋地瓜的起源,也給轉基因食物的安全性提供了一定的參攷。 雖然至今沒有證據表明轉基因食物比傳統食物更危險,但不少人依然心存疑慮:畢竟轉基因技術出現時間並不長,誰也不敢打包票幾十年後會怎樣。 但反觀地瓜,人類吃了它幾千年,不也好好的? 儘管這不足以成為全面的證明,卻也能在這場爭論中帶來一些思考。 對於轉基因食物,大家有什麼看法,也不妨留言一起探討。

說回地瓜:既然它是牽牛花的後代,自然也會開花,而且開的是喇叭花。 不過,許多人也許沒親眼見過。 因為地瓜開花需要滿足一定條件:通常溫度要在20到30攝氏度之間,每日照時長不超過11小時,這在熱帶地區較為常見,比如它們的老家中南美洲就能正常開花。 可在溫帶,夏天日照時間往往太長,地瓜就不開花了。 當然,它也會結果,能結出綠色的小圓球,裡面有一些黑色的小種子。 不過和洋芋類似,地瓜並不能自花授粉,只能通過雜交產生後代。 也正因為如此,幾千年來人類育種出了數不清的品種,現時已知的就有7000多種,比洋芋還多。 但在實際種植中,為了保證遺傳特性穩定,一般不會用種子來繁殖,而是靠無性繁殖。 洋芋是用種薯——把塊莖切開後再種; 地瓜則不同,用的是地瓜藤來育苗。 取大約20釐米長的一段藤條,帶幾片葉子,斜著埋進土裏,讓葉片露出地面,就能生根發芽。

人們普遍認為,除了南太平洋群島,地瓜傳播到世界各地都與哥倫布大交換有關。 不過南太平洋群島這塊兒較特殊。 考古證據顯示,玻利尼西亞人在哥倫布之前的幾百年裏,很可能已經航行到南美,並把地瓜帶回島上,還在許多島上成為主要糧食之一。 語言學中也能佐證這一點:像毛利語把地瓜稱作“Kūmara”,而秘魯沿海土著語管它也叫“Kumar(a)”,二者很可能源自同源詞。 可以說,南島民族能在那片海域孕育如此龐大的人口,地瓜功不可沒。 比如復活節島上的拉帕努伊人主要糧食就是地瓜,如果當時沒有地瓜填飽肚子,他們或許也就沒精力去造那些巨型石像,這一點也不誇張。

至於世界其他地方,都是哥倫布之後才通過歐洲人傳播開的。 當年,歐洲人最先把地瓜帶回本土,結果在上流社會相當受歡迎,畢竟它味甜可口,算是珍奇的“异域美味”。 相比之下,洋芋當初被稱作“魔鬼之物”,基本沒人待見,這一冷一熱的差距可想而知。 隨著大航海時代到來,歐洲人把地瓜和其他農作物一起帶到世界各地。 只不過,如今把地瓜當主糧的地方並不算多。 全世界地瓜年產量約1億噸,其中中國占到55%,剩下的主要分佈在一些非洲國家,比如馬拉威、坦尚尼亞、安哥拉等經濟欠發達地區。 也就是說,對大多數人而言,地瓜不過是一種輔食,難登主食地位。

這是為什麼呢? 要說種植效率,地瓜在農作物裏可算數一數二的。 聯合國糧農組織曾排出過一份統計:按每公頃農田每天產出的熱量來算,地瓜可以達到7萬千卡,穩居第一,說明它既容易種,又有高產量。 然而它卻沒能成為現代社會的主食,大概和它的食用管道相關。 很多人都有感觸,地瓜吃多了容易放屁。 有的說是地瓜裏含有某種酶,在腸胃裏會產大量二氧化碳; 也有人說是地瓜含有大量纖維素,在腸道裏發酵會生成氣體; 還有研究稱是其中的甘露醇不好消化,容易導致脹氣、燒心等不適。 總之,地瓜雖然味道佳,卻不大適合頓頓當主食。 在物質匱乏的年代,只能靠地瓜填飽肚子,但只要有大米或小麥可選,很少有人願意餐餐都吃地瓜,畢竟吃多了真的不舒服。

地瓜的品種也分兩大類:一類肉質偏柳丁黃色,煮熟後黏糯甜潤,因為含有豐富的β-胡蘿蔔素,甜味更足。 如果平時愛吃烤地瓜、蒸地瓜、炸地瓜球等,大多選這類,更加香甜可口。 可要是當主食,過於甜膩就不合口味了,畢竟人還要攝入鹽分,吃鹹口才有滿足感。 所以當主食的地瓜,包括現在非洲貧困地區常種的,大多偏白、肉質乾粉,不那麼甜,更適合搭配鹹味菜肴。

把地瓜當輔食,各種烹飪法就豐富多了。 對我而言,烤地瓜絕對是“YYDS”(永遠的神)。 那種烤到表面金黃油亮的地瓜,光想想就讓人口水直流,對吧? 除此之外,還能做炸地瓜球、紅薯湯、地瓜粥等等。 尤其在魯菜體系裏,還有兩道特別有名的菜式:拔絲地瓜和琉璃地瓜。 它們都先將地瓜切塊炸透,再裹上糖漿炒出糖色。 區別在於,拔絲地瓜需要趁熱上桌,蘸冷水吃會拉絲兒; 琉璃地瓜則需要先把每塊地瓜凉開,讓糖漿凝固後再裝盤,這樣不黏手,吃起來更方便。 有機會一定要嘗嘗。

除了塊根,其實地瓜藤也能吃。 雖然普通地瓜藤一般都用來喂牲畜,人不常吃,但有些專門培育的“地瓜葉”品種,取末端嫩葉可作蔬菜炒著或者煮著吃,口感類似空心菜。 這裡有個有趣的“親戚關係”:我們常見的空心菜(蕹菜)也是番薯屬的,和地瓜、牽牛花屬於非常近的親緣。 另一方面,既然地瓜是牽牛花一支,自然也有觀賞用途。 有些品種專門種來賞葉、看花,不過它們的塊根通常又苦又小,不適合食用。

最後,很多人可能見過“紫色”的地瓜,但它通常只能叫“紫心番薯”,仍然屬於番薯的一個品種,並不是真正的“紫薯”。 至於真正的紫薯,其實是另一個物種。 這個話題等下次會員專享時,我們再來專門聊一聊吧。

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