菠蘿沒有菠蘿籽的原因居然是...海太大_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育04-10 17:59

撰文 | 七君
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問題:菠蘿為什麼沒有籽?
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。

(圖片來源:pexels)
事情要從菠蘿的起源地説起。
菠蘿(Ananas comosus)的老家是南美洲,屬於鳳梨科(Bromeliaceae)。它是世界上第三大熱帶水果,排名僅次於香蕉和檸檬,也是鳳梨科裏唯一能吃,而且對人類來説最值錢的物種。

菠蘿籽(圖片來源:wikimedia)
和三倍體的無籽西瓜不同,我們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。

菠蘿不長樹上,謝謝(圖片來源:wikimedia)
菠蘿沒有籽,主要是因為一旦菠蘿長了籽,它就不好吃了。
這和菠蘿的特殊技能點有關。
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,苗端就會長出花來。這菠蘿花,其實就是我們吃的菠蘿了。

菠蘿的苗端(最上)(圖片來源:(DOI)10.1007/978-3-030-00614-3_2)
是的,菠蘿肉並不是它的果實,而是菠蘿花下面的子房。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,就是這個沒有孕育後代的植物生殖器賊啦好吃。

菠蘿的子房(圖E中ovaries所指)(圖片來源:(Online ISBN)9781118967355)
沒“結果”也能有“結果”?
這就是菠蘿的特殊技能:在沒有被授粉,或者説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發生什麼事呢?
菠蘿花沒有被授粉的時候可以獨自美麗,使勁讓自己變得好吃。可是當菠蘿真的被授粉之後,菠蘿就會把能量用在養種子而不是長果子上,菠蘿就沒那麼好吃了。
此外,一旦菠蘿被授粉,那麼堅硬的種子就會讓菠蘿比人類的嘴還硬。
正是這兩點讓菠蘿不能被授粉。

菠蘿花(圖片來源:wikimedia)
等下,世界上那麼多蜜蜂,菠蘿花不是很容易被授粉麼?
這就是組CP帶來的意想不到的好處了。
剛才説過菠蘿來自美洲,實際上菠蘿的天然授粉動物很少,包括蜜蜂在內的昆蟲都不能給它們授粉。菠蘿有專屬授粉者,它們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,它們幾乎完全依賴“同鄉”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。

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、下面飽含蜜汁。**實際上,這也是為什麼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説了,鳳梨科的花朵通常也沒有供昆蟲降落的平台,因此對於昆蟲來説非常不友好。
菠蘿花就是這樣,菠蘿花不能被蜜蜂授粉,蜜蜂也不會理睬菠蘿。只有能邊飛邊嗦的蜂鳥能享用菠蘿花裏面的蜜汁。

蜂鳥(圖片來源:網絡)
**而為了避免吸引蝙蝠和甲蟲,**鳳梨科的花朵大都也沒有香味。這對蜂鳥來説無所謂,因為蜂鳥視力好,但是嗅覺不好。
而又因為蜂鳥是高耗能生物,除非目的地有大量高甜糖水,否則它們不願意遷徙,更別説跨越大洋了,因此直到現在我們也只能在美洲看到蜂鳥。
在菠蘿這邊,它們被帶到世界其他地方後,失去了專屬授粉CP,反而能按照人類的思路變成好吃的水果和披薩終結者。
總而言之,蜂鳥和菠蘿的天然CP對於種植户來説真的太好磕了。
而為了防範蜂鳥,一些地方甚至禁止蜂鳥入境,比如夏威夷。

夏威夷菠蘿(圖片來源:wikimedia)
20世紀30年代,夏威夷羣島是全世界最大的菠蘿罐頭生產地,菠蘿罐頭產業曾是夏威夷的支柱產業之一。現在夏威夷則是鮮菠蘿的重要產區,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,夏威夷農業局就明文規定禁止攜帶蜂鳥入境。

夏威夷農業局禁止蜂鳥入境。(圖片來源:hdoa.hawaii.gov/wp-content/uploads/2012/12/AR-71P.pdf)
實際上,由於美國有《候鳥條約》(Migratory Bird Treaty),蜂鳥不能被帶到美國的任何地方,在美國哪怕是拿着蜂鳥鳥巢也違法了。

美國1966年發行的紀念《候鳥條約》的郵票(圖片來源:public domain)
但是話説回來,菠蘿和蜂鳥組CP也有不少壞處。比如,菠蘿的專屬授粉特質讓我們很難吃到新品種的菠蘿。
剛才説過,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,還是會結出籽。
也是因為無法自交,新菠蘿品種的研發經歷了漫長的歷史。
直到現在,全世界最主要的菠蘿品種是無刺卡因,或者説光滑卡宴(Smooth Cayenne),也就是夏威夷在100年前做罐頭的那種,它的全球市場佔有率達到了70%。
而菠蘿的人工種植是靠“複製黏貼”,即營養****繁殖(切一段插插)。其中咱們平時吃完菠蘿,把上面的葉子部分種起來就可以得到一顆新的菠蘿,從此實現菠蘿自由。

無刺卡因(左)的葉序是8或13,和其他品種有區別(圖片來源: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這個更甜、更黃、更貴的品種,它主要佔據着歐美市場。
到這裏,菠蘿的炫飯故事還遠沒有結束。
你可能聽説過,你在吃菠蘿的時候,菠蘿也在吃你,因為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E1101 )——鳳梨蛋白酶(Bromelain)就是從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,為何又會在不授粉的情況開啓默認的長菠蘿模式呢?這美味的菠蘿是為哪個不怕爛嘴巴的勇士準備的呢?這種動物還在美洲嗎?
這大概又是一個甜蜜而又辣嘴巴的演化故事了。
有沒有這種可能:
無籽->好吃->吃完肚子爛光->猝->成為肥料->菠蘿生命值UP
封面來源:pxhere
參考資料:
https://docs.qq.com/doc/DVEZGWW11aXJmQUhI