向日葵的进化（外一篇）

  说到向日葵，也许很多人会想到炒葵花籽，一种常常被归入“瓜子”名下的休闲零食。虽然世界上有好多国家的人都喜欢嗑葵花籽，但最有名的大概是美国人、俄国人和中国人。美国人——特别是棒球运动员——有一种独特的嗑葵花籽方法，就是塞一大把到嘴里，含在一侧腮帮中，然后用舌头熟练地把葵花籽一颗一颗运到牙齿中间嗑，皮吐出来，仁吃下去。俄国人也这么嗑葵花籽。东北人管俄国人叫“老毛子”；葵花籽因此得名“毛嗑”。至于中国人，嗑起葵花籽是一个个拿在手里嗑的；但因为技术熟练，花不了多少功夫照样可以弄出一座“瓜子皮山”来。说起来中国人是非常能嗑葵花籽的。

  就像其他很多作物的情况一样，种得多吃得多，免不了有人就觉得向日葵是原产中国的植物。在中国，种植向日葵最多、葵花籽产量最高的省区是内蒙古（就是那个在一些人的刻板印象中只有草原和牛羊的地方），以至于巴彦淖尔市下属某旗的农业局职工还在刊物上发文章，认为陕西西部也是向日葵的起源地之一。当年内蒙古的生产建设兵团划归地方后，农田都种上了耐旱、耐碱的向日葵。

  向日葵的起源地嘛，其实是在今天的美国东南部，明末才传入中国。不过，对这个问题感兴趣的朋友一定不满足于这么简单的答案。下面，我们就先从向日葵在植物分类学上所属的菊科说起。

  植物的菊科拥有1600多个属，两万三千多个种。菊科很可能在大约4000至5000万年前的始新世期间起源于南美大陆。恐龙时代连成一片的“泛大陆”，此时早已解体，南美洲和非洲之间的大西洋已经相当宽阔，南美洲和北美洲之间也还不像现在这样有陆地相连。很多这个时候在南美洲起源的植物，因为没有飞越大海的能力，只能望洋兴叹，困守南美大陆。

  然而菊科的祖先却不甘心。它们演化出了一个适应于长距离扩散的特征——让果实长出降落伞一般的冠毛，这样果实就可以被风吹得很远。靠着这个优势，菊科先是占据了整个南美洲，然后便向外扩散。当时在南美洲和非洲之间曾经有一列岛屿（如今绝大多数已经沉没水下），这些勇敢的移民很可能以这些岛屿为“踏脚石”一步步越过大西洋到达非洲。当它们到达非洲之后，便像进入无人之境一般大肆扩张、演化，在很短的时间内就扩散到了整个旧大陆。

  然而当菊科从非洲散布到旧大陆北温带的时候，地球的环境发生了重大变化。全球气候从暖湿转向冷干，北温带的广大内陆地区不再适合森林生存，于是树木纷纷退却，这里被草本植物占据，成为面积广袤的草原。摆在新来的菊科植物面前的是两条路：或者维持旧有的生活方式，放弃对新土地的幻想，随树木一同退却；或者痛下决心改变自己的身体特征，适应草原的严酷环境。

  这真是一个艰难的抉择。但后来的事实表明，敢于选择后一条路的菊科植物，不仅为自己开创了广阔的新家园，而且也让菊科获得了种子植物最大科之一的辉煌名声。为了适宜干旱气候，这些移民草原的菊科植物想出了一个妙招，就是把光合作用制造的葡萄糖转化为一种叫“果聚糖”的大分子糖类。果聚糖可溶于水，菊科植物让它溶解在细胞中的液泡里，这样就可以通过调节果聚糖的浓度来调节细胞的渗透压。当旱季来临时，液泡中的果聚糖浓度上升，细胞和外界的渗透压差增大，这样植株就不容易失水了。不仅如此，移民草原的菊科植物还学会了合成大量带苦味或有毒的化学物质，让草原上饥肠辘辘的食草兽和昆虫不敢轻易下口。这两个新本领，再加上能够随风远扬的带冠毛的果实，让菊科成功地征服了亚欧草原，成为这里的第一大科。

  不仅如此，这些在亚欧大陆崭露锋芒的菊科植物还在北大西洋没有完全张开、欧洲与北美洲没有完全分离前到达了北美大陆。尽管在此之前，北美大陆也有少量先行一步从南美洲老家直接扩散过来的菊科植物，但不过是苟活在其他土著植物的阴影之下罢了。是这些从亚欧大陆迁来的后起之秀，在扩张地盘和繁衍新种的能力上青出于蓝，向整个北美洲宣布了菊科的可怕威名。它们还进一步迁回了南美洲，与一直固守在这里的远房宗亲相认，真可谓是衣锦还乡了。

  向日葵所在的向日葵属（Helianthus），就是在北美洲菊科植物的这场大扩散、大分化之后出现的一个属。和菊科多数种类不同，向日葵属植物的果实失去了冠毛，不再靠风传播。但是！它们却让种子变大，在其中积累丰富的养分，吸引喜欢乱啄乱叼的鸟类和喜欢埋藏食物的鼠类来吃，在一部分种子被“牺牲”的同时，乘机就让另一部分种子得以传播出去。

  整个向日葵属有大约60—70个种，除去3个种分布于南美洲外，其余绝大多数的种都原产于美国及邻近地区，其中最重要、最为人熟知的两个种是向日葵（Helianthus annus）和菊芋（Helianthus tuberosus）。向日葵是高大的一年生植物，它的植株不分枝，顶端只有一朵大“花”——严格地说是花序。菊芋则是多年生植物，植株上部有很多分枝，能结出很多比向日葵小得多的“花”。不仅如此，菊芋在地下还有膨大的可食用块茎（俗称“洋姜”或“鬼子姜”），在向日葵属里，这是个罕见的特征。

美洲原住民血泪史

  既然整个向日葵属都是原产美洲的植物，驯化向日葵的人也因此是美洲原住民。

  除了因纽特人（爱斯基摩人）等少数生活在最北端的族群外，美洲原住民俗称“印第安人”（Indians），这是哥伦布给他们起的名字。1492年，当哥伦布领导的船队从西班牙出发第一次抵达新世界时，他以为自己到达的是东印度群岛（East Indies, 即马来群岛），于是就管岛上的原住民叫“印第安人”。之后，这个名字又扩大到指美洲大陆上的原住民。

  “印第安人”来到美洲大陆大约1.65—1.35万年前的事。那时正值第四纪冰期的全盛期末尾，亚欧大陆和北美大陆的北端都被南极洲一般的巨厚冰盖覆盖。大量的水被禁锢在冰盖中，使海平面要比现在低几十米。白令海峡还是一座“白令陆桥”——美洲原住民的祖先正是踏着白令陆桥进入美洲的。

  在此之前，这些古老人类是在西伯利亚冰盖边缘追捕大型兽类的狩猎族群。他们原本生活于中亚阿尔泰地区，在2.4—3.1万年前向东迁徙到了贝加尔湖畔，随后又向更北的地方迁徙。西伯利亚本来分布着很多猛犸（俗称长毛象），在这些猎人的追逐之下先后倒毙、灭绝。很可能正是为了继续猎捕这种体形庞大的食草兽，一小群古猎手才继续向东越过了白令陆桥。

  由于北美冰盖的阻隔，这些古猎手一度只能在阿拉斯加地区活动。但是随着气候变暖，冰盖不断萎缩，让出了通往美洲腹地的通道。于是猎人们便一路南下，其中沿着美洲西海岸迁徙的一支更是在很短的时间内就从加拿大一直向南迁徙到了南美洲南部的巴塔戈尼亚高原。这场大迁徙初步奠定了后世美洲原住民族群的分布情况，根据DNA的亲缘关系，我们同样可以画出一张简明的印第安族群演化树来。

  到大约1.1万年前，气候更为温暖。冰盖融化成水注入海洋，使海平面上升，淹没了白令陆桥，新旧大陆由此隔离开来。然而，已经被新大陆丰富的大型兽类吸引得乐不思蜀的美洲原住民祖先并不知道，这种隔离意味着危机。他们一开始只顾打猎、打猎、打猎，在锋利的投枪之下，美洲那些从来没有见过人的温驯的大型兽类一种接一种绝灭——先是猛犸，再是地獭，还有十几种叉角羚。最终，除了南美洲的原驼（大羊驼的野生祖先）和骆马（羊驼的野生祖先）之外，再没有其他大型食草兽可供这些移民驯化成家畜了。畜力的缺乏，成为美洲原住民生产力增长缓慢的一大原因。

  当狩猎已经无法支持美洲原住民的生活时，他们便不得不转向农业生产。相比之下，中美洲（含墨西哥中南部）的原住民比较幸运，他们培育了玉米、菜豆和南瓜等农作物，这些食物的组合在营养搭配上相对较好。南美洲安第斯山区的原住民也比较幸运，他们培育了木薯、马铃薯、花生等农作物，也足以喂饱很多人的肚子。难怪中美洲和安第斯山区的原住民文明发展最快，先后建立了好几个大型帝国，其中就包括我们熟悉的玛雅帝国、阿兹特克帝国和印加帝国。

  相比之下，生活在北美洲的原住民就比较不幸。这里不仅没有可驯化的大型兽类，连适合驯化的食用植物资源都十分缺乏。很多部落不得不靠猎捕残存的兽类（如美洲野牛）和打鱼为生。当公元前1650年左右，生活在密西西比河下游的原住民开始建造今天称为波弗蒂角（Poverty Point）遗址的大型建筑物时，他们手中大概只有4种农作物的种子——谷粒比粟（小米）还小的北藜麦（Chenopodium berlandieri），全株有刺鼻气味还会让人过敏的假豚草（Iva annua），果肉不堪食用、只能吃种子的卵形西葫芦（Cucurbita pepo var. ovifera），以及向日葵。这些农作物根本无法满足原住民每日的饮食需要，他们仍然不得不把主要的精力用于狩猎和采集。

  在这4种北美东部农业的“始祖作物”中，向日葵无疑是佼佼者。野生向日葵在外形上其实和菊芋很像：植株有很多分枝；花序比较小，“花瓣”是红紫色，果实也只有5毫米长。但是从大约公元前3000年起，北美原住民就开始着手“改造”这种种子富含油脂的植物。随着一代又一代的选育，向日葵的茎不再分枝了，花变大了，“花瓣”从红紫色变成黄色，更重要的是果实也变大了。分子研究表明，向日葵只“驯化”了一次，驯化地点应该就在密西西比河下游一带，而不是之前一些考古学者主张的墨西哥北部。

  直到公元后第一个千年，起源于墨西哥的农作物“三件套”（玉米、豆类和南瓜类）才大规模传入北美东部地区。这“三件套”马上就让北美东南部原住民抛弃了原本种植的好几种费力不讨好的作物，并且在公元1000年左右开始发展出更大规模的密西西比文化。到哥伦布到达美洲时，北美东部已经形成了面积广阔的农耕带，形成了很多善于耕作的族群，比如东北部的摩霍克人（Mohawks）、万帕诺亚格人（Wampanoags）和东南部的切罗基人（Cherokees）等。在原产北美东部的农作物中，只有向日葵（以及它的近亲菊芋）免于被弃的命运，不仅继续得到广泛栽培，甚至还反向传播到墨西哥，和那里的原住民的太阳崇拜结合，成了一种具有宗教色彩的农作物。

  然而这时欧洲人来到美洲。他们不仅用枪炮杀死了很多原住民，他们带来的一些传染病如天花、麻疹、流感等让更多原住民死于非命，以致几乎灭绝！

  印第安人教会了1620年乘坐“五月花号”从英国迁来的清教徒种植玉米，得以在这片新土地上扎下根，但才过了50多年，他们就被殖民者杀得所剩无几。切罗基人是北美东南原住民中著名的“开化部族”，他们积极学习殖民者的先进技术和文化，但最终仍旧被殖民者赶出了家园，被迫踏上了前往俄克拉荷马州保留地的“血泪之路”。今天，美国的原住民后裔已经成了地道的少数民族，总人数甚至可能比美籍华人还少。只剩下原住民的一些文化——大平原印第安人绚丽的羽冠，以“摩霍克”或“莫希干”（Mohican）命名、实际上更接近波尼（Pawnee）人的发型，用于越野车品牌和直升机型号的切罗基（这时译为“切诺基”）和阿帕奇（Apache）人的族名——还像鬼魂一样在全世界的流行文化中飘荡。

  向日葵在明代末年传入中国之后，先是作为观赏和药用植物零星栽培，到清代人们发现它的种子炒食之后是一种不错的零食，于是栽培渐广，到道光年间在云南和贵州的市面上已经常见销售，清末更是在全国推广。

  （文章摘编自果壳网）