作物與家畜的馴化
盡管作為科學理論的進化論隻有數百年的曆史,但自從第一批原始人發現掉落地上的種子第二年可以生長出新的植物以來,人們利用其理論的曆史可能有1萬年了。
在人類的農業史上,人類自己的需要一定程度上代替了“物競天擇”的那個“天”。因為需要更多的糧食,一代代的人類揀選出擁有最大的種子的小麥種下去,優良的性狀年複一年積累,使得小麥的粒實越來越大,產量越來越高。為了得到更好的馬匹,人們也一代代選擇那些體型最高大、速度最快的馬匹,讓他們產生更多的後代以供人們使用。良種馬如此難得,以至於人們不願它們的血統被其他品種的馬匹“汙染”。人類的這一切努力,都使得作物與牲畜變得越來越符合人們的需要。
上述馴化手段是相當簡單的一種,並不能應對遺傳因素極為複雜的所有生物。例如,蘋果是否又大又甜是由多個基因控製的,因此在遺傳中這種性狀極易發生改變,上一代果樹結的果實又大又甜,它們的後代可能又小又酸。麵對這種情況,人們發明了嫁接的辦法來培育果樹。也即結嫁接過程果又大又甜的蘋果樹的枝芽嫁接到另一株蘋果樹上去,使得這株新的果樹結出來的果子同樣好吃。
人工雜交
世界著名的農業經濟學家唐·帕爾伯格在《走向豐衣足食的世界》中寫道:袁隆平為中國贏得了寶貴的時間,他增產的糧食實質上降低了人口增長率,他在農業科學上的成就擊敗了饑餓的威脅,他正引導我們走向一個豐衣足食的世界。
可以說,袁隆平和他培育的雜交水稻不僅給中國也給世界帶來了福音。那麼,雜交水稻到底神奇在哪裏?為何它能夠比尋常糧食增長那麼多?
居住在農村或者郊區的同學們一定看過水稻播種、插秧、灌溉、施肥、收割的過程。在雜交水稻出現之前,稻田裏生長的水稻植株很高,風雨一吹打,大片大片的稻秧便伏倒在田裏,既影響生長又影響收割。並且,這些水稻穗頭都比較小,產量也低。農民伯伯一年辛苦到頭,所收獲的糧食也僅僅隻夠一家人糊口。很多地區更是掙紮在饑餓的邊緣。
為解決糧食產量低的問題,袁隆平院士自20世紀60年代起就潛心研究雜交水稻育種問題。功夫不負有心人,經過幾年艱苦探索,袁隆平和他的助手終於研究出了雜交水稻的培育方法,並且在海南找到了適合雜交的野生稻。他們將野生水稻與常規栽培水稻雜交,培育出一批品種優良、花粉豐富的雜交水稻品種。隨後,袁隆平又攻克了三係雜交水稻難關、兩係雜交水稻難關,培育出了“超級水稻”。為什麼雜交的物種會有這樣的優勢?這是因為,兩種具有優良特性的物種雜交,如果其後代能結合“雙親”的優點,那麼將比“雙親”獲得更大的優勢。
當然,由於遺傳的不確定性,兩種生物的雜交,其後代也有可能讓我們大失所望——結合了兩者的缺點。比如,一種大但是酸的水果和一種小但是甜的水果雜交,除了可能產生又大又甜的佳品外,還有可能出現又小又酸的敗筆。而更多的情況是,它們育出的後代表現平平,並不比“雙親”好到哪裏去。
所以,雜交育種絕不是幫助生物雜交後就可以當“甩手掌櫃”,而是需要一個個辨別、選擇,最終精心選出那個完全符合我們期望的種子。