你沒注意的可怕秘密：糧食原本都會逃跑！

在我們的印象中，麥子、稻子成熟后，重重的穗子把它們的“腰”都壓彎了。

可是你可能沒有想過這樣一個(gè)問題：為什么成熟的種子會掛在母體上，不會掉下來？

這個(gè)問題的答案可能會讓你驚掉下巴，那就是：掉下來的谷子會跑路。

許多野草的祖先的種子會跑路，我們先來看看其中一種最“會”的——燕麥的近親不實(shí)野燕麥（Avena sterilis）。

• 不實(shí)野燕麥（圖片來源：wikimedia）

不實(shí)野燕麥?zhǔn)切←満痛篼湹乩锏某Ｒ娨安?，適應(yīng)力極強(qiáng)，除了南極洲哪個(gè)大洲它都能混。它的種子可能是在三千-四千年前隨著小麥和大麥的種植從中東向歐洲和其他地方擴(kuò)散的。

大家看到了吧，不實(shí)野燕麥的種子從母體脫落掉到地上后，就展現(xiàn)出與生俱來的功夫——

• 不實(shí)野燕麥（圖片來源：見水?。?/span>

一個(gè)鯉魚打挺，再一個(gè)凌波微步，就跑出好遠(yuǎn)了。難怪不實(shí)野燕麥也叫動(dòng)麥（animated oat）。

不實(shí)野燕麥（圖片來源：見水印）

細(xì)心的你可能發(fā)現(xiàn)了，不實(shí)野燕麥在跑路的時(shí)候，兩根呆毛一直在不停地轉(zhuǎn)，它的運(yùn)動(dòng)和呆毛有關(guān)嗎？

沒錯(cuò)，這種運(yùn)動(dòng)確實(shí)依靠的是呆毛——芒。不過，它并不是有意識地運(yùn)動(dòng)，它跑路的動(dòng)力并不來自自身，而是來自空氣。

具體過程是這樣的：不實(shí)野燕麥的小穗可以在成熟前輕松脫落，掉到地面上。

不實(shí)野燕麥（圖片來源：見水?。?/span>

這兩根長芒靠近種子的部分具有不對稱的吸水能力，其中一邊可以吸水膨脹，而另一邊一直保持干燥。

不實(shí)野燕麥芒的基部隨著濕度變化打卷。（圖片來源：DOI: 10.1016/j.actbio.2021.08.048）

白天熱量和濕氣積聚在長芒表面，晚上再變涼變干。在不斷的潤濕和脫水的過程中，這種不對稱吸水的芒會讓種子一直不停地朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。這樣一來，種子就可以連夜越滾越遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張。

不實(shí)野燕麥的自主運(yùn)動(dòng)。（圖片來源：GRU Information Resource）

當(dāng)種子掉在夾縫中，這種呆毛機(jī)械還可以讓種子往下繼續(xù)打洞，保證其接觸土壤，順利發(fā)芽。

不實(shí)野燕麥鉆入土中。（圖片來源：GRU Information Resource）

看，“天線飽苞”自己鉆到石頭縫下面去躺好了。

換言之，不實(shí)野燕麥的種子是一種濕氣驅(qū)動(dòng)的生物引擎。而這種通過濕氣實(shí)現(xiàn)的自主運(yùn)動(dòng)被稱為吸濕運(yùn)動(dòng)（Hygroscopic movement）。

不實(shí)野燕麥遁地。（圖片來源：BYUI Applied Plant Science Department）

當(dāng)然，不僅不實(shí)野燕麥有這種本事，咱們的主食基本都有滿地打滾的功夫。因?yàn)槌耸w麥跟藜麥以外，幾乎所有的人類主食（如水稻和小麥）都是禾本科植物，而早在1979年，研究者就發(fā)現(xiàn)禾本科的許多植物都能夠跑路。

那年，澳洲昆士蘭大學(xué)的植物學(xué)研究者 Martyn H. Peart 首次通過實(shí)驗(yàn)證明，禾本科（Graminea）的眾多種子能夠“行走”。

這是因?yàn)?，禾本科的種子通常都長有呆毛——芒。他采集了6種帶有呆毛的不同品種的禾本科野草，發(fā)現(xiàn)它們都會跑路。而去掉呆毛后，它們都不會動(dòng)了，只能在地面躺平，發(fā)芽率也急劇降低。

希伯來大學(xué)的植物學(xué)家 Rivka Elbaum 和 Abraham Yael 指出，其實(shí)所有植物種子的傳播都依賴吸濕運(yùn)動(dòng)，只不過一些像禾本科植物這樣靠滾，一些像芝麻那樣靠炸，一些靠打地洞。

我們來看看小麥“滾滾”。

• 小麥（圖片來源：wikimedia）

小麥的芒也是一個(gè)生物引擎。為了保證滾的時(shí)候不會打滑，小麥的呆毛是硅質(zhì)的，摩擦力很大。土壤的硬質(zhì)成分也是含硅化合物，硅硅相撞不能消除，只能增加摩擦。

小麥的呆毛還有防“倒車”的技能。大家看到下面圖片里的毛刺了嗎？這種毛刺類似于齒輪上防倒轉(zhuǎn)的棘齒，可以防止種子逆向行駛。因此小麥種子只能一直往外滾了。

小麥芒上的毛刺防止它在滾動(dòng)的時(shí)候倒轉(zhuǎn)。（圖片來源：doi:10.1126/science.1140097）

除了滾以外，小麥的芒還有彈射的技能。

2007年發(fā)表在 Science 上的一項(xiàng)研究將小麥種子的運(yùn)動(dòng)比作青蛙腿，濕度的變化可以推動(dòng)種子彈射。

這是如何實(shí)現(xiàn)的呢？一旦小麥的呆毛交叉，無法動(dòng)彈的時(shí)候，應(yīng)力就會積聚，讓呆毛變得像壓縮的彈簧一樣。一旦應(yīng)力累計(jì)到一定程度，呆毛就會讓種子向外彈射。

Science 的這項(xiàng)研究指出，小麥的這種設(shè)定完美地利用了自然環(huán)境。

新月沃土所在地（紅）（圖片來源：wikimedia）

因?yàn)樵谛←湹睦霞摇獌珊恿饔虻男略挛滞粒ㄎ挥诮裉煲陨?、敘利亞、伊拉克和土耳其），夏季干旱而漫長，冬天是則短暫的雨季。小麥種子成熟的季節(jié)正好是旱季，但夜晚濕度略高。小麥的種子恰好利用了自然界氣候的晝夜變化，讓自己能愉快漏夜跑路，實(shí)現(xiàn)廣泛自動(dòng)化遠(yuǎn)距離無人傳播。

這種連滾帶爬的技能對植物來說自然好處多多，但是人類不會喜歡。種子都跑光了人還吃什么？

水稻（Oryza sativa）。（圖片來源：wikimedia）

于是，我們的祖先選育了那些比較胖、不會跑路，甚至不會掉地上的谷物。

Elbaum 和同事指出，小麥大約在1萬年前被馴化，人類故意選育了那些跑不動(dòng)的胖種子；在被馴化的小麥中一些品種沒有芒，剩下的肥崽子跑不動(dòng)并不是因?yàn)橥榷?，而是因?yàn)楦緵]辦法下地。

Elbaum 他們進(jìn)一步指出，實(shí)際上，為了防止小麥跑路，人類的祖先做的另一件重要的事情就是文章開頭提到的：從一開始就防止種子掉地上。

種子成熟后掉地上的行為被生物學(xué)家稱為脫粒（shattering）。實(shí)際上，農(nóng)業(yè)研究的一大課題就是找到控制脫粒的基因，這樣就可以馴化有特殊技能的野生谷物了。

不脫粒的紅米（左1）和脫粒紅米的對比。（圖片來源：FAO）

野生小麥很容易脫粒，因?yàn)榭刂扑氖秋@性基因。但是在小麥馴化的過程中，會脫粒的小麥被人類刻意淘汰了。然而，被馴化且還有芒的小麥的躁動(dòng)基因還保留著，它們的種子依然會根據(jù)環(huán)境濕度的變化動(dòng)次打次——

• 小麥的芒隨著空氣濕度的變化運(yùn)動(dòng)。（圖片來源：doi:10.1126/science.1140097）

我們現(xiàn)在吃的禾本科的水稻（Oryza sativa）和燕麥（Avena sativa）則是另外一個(gè)故事了。在馴化的過程中，大米和燕麥除了不會落粒，還失去了能跑路的呆毛。

• 被人類馴化后掉了“毛”的燕麥。（圖片來源：wikimedia）

不過也是由于不再擁有呆毛，大米和燕麥沒有辦法自己打洞鉆入土中，需要人工播種。所以現(xiàn)在的它們完全依賴人類才能生存，放歸野外就活不成。

這么看來，野的比較獨(dú)立，乖的比較黏人，放在植物上也是適用的啊。

如果你比較胖而且不喜歡運(yùn)動(dòng)，那可能是有人不想讓你滾。