在童话故事里,南瓜有着神奇的魔力,能够摇身一变成为仙子送给灰姑娘的华丽马车,载着她驶向梦幻的舞会。而在现实世界中,南瓜同样令人惊叹不已。每年秋天,在美国的加利福尼亚州等地,都会举办盛大的“超级南瓜大奖赛”。
在这里,一群追求极致的农民会带着他们精心培育的巨型南瓜闪亮登场。有些南瓜的重量竟然超过2700磅(约1225公斤),相比之下,世界上最重的苹果仅有4磅(约1.8公斤),最大的蓝莓甚至不到一盎司(约28克)。
那么,究竟是什么让南瓜能够长到如此惊人的大小,而其他果实却相对渺小呢?
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circleville巨型南瓜展的冠亚季军(图片来源:circleville herald)
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与生俱来的生长优势:
不定型植物的无限潜力
巨型南瓜属于特定的南瓜品种——Cucurbita maxima,尤其是那些经过长期选育的“巨型”和“大西洋巨型”品种。这些南瓜之所以能长到如此庞大,一个基本的原因在于它们是无限生长型植物(indeterminate plants)。
不定型植物与有限生长型植物(determinate plants)有着本质的区别。
无限生长型植物(不定型植物)以分批的方式结果并使果实成熟。这样每次成熟的果实都有机会被传播到不同的地方。这是植物不把所有“鸡蛋”放在一个篮子里的生存策略。就像南瓜总会不断结出新的瓜,而不受时间约束。
与之相反,有限生长型植物(确定型植物)则一次性结出并让所有果实成熟。它们寄希望于有饥饿的动物(或人类)前来,发现所有成熟的果实都可供享用,多么诱人的场景啊!这也就是把所有“鸡蛋”都放在了一个极具吸引力的篮子里。就像草莓、蓝莓等作物,总是几乎一次性成熟,让采摘者一次性摘走。这种生长方式对于收获来说是有利的,但却极大地限制了果实的大小。
而不定型植物则没有这种生长限制,它们不知疲倦,只要环境条件允许,它们的茎、叶和果实都会不断增大。
德克萨斯理工大学园艺学实践助理教授维克拉姆·巴利加形象地解释道:“你会看到这些巨大的、蔓延的南瓜植株占据你的整个院子,有时甚至只是一株植物。这种无限制的生长方式,为南瓜果实提供了几乎无限的生长空间,就像为它打造了一个可以不断扩张的“成长王国”。
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图片来源:live science
明尼苏达大学德卢斯分校斯文森科学与工程学院副教授杰西卡·萨维奇指出:“一些植物在生长器官(无论是叶子、果实还是花朵)时,会有一种内在的程序限制其大小。”就好比有一个无形的“紧箍咒”在约束着它们的生长。
然而,南瓜似乎并没有受到这种强有力限制的束缚,它可以不断增加更多的叶子,这些叶子就像一个个小小的“能量工厂”,通过光合作用为果实提供源源不断的能量,支撑着果实不断长大。
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人类的精心雕琢:
基因选育的力量
数百年来,园艺爱好者们就一直致力于培育出更大的南瓜品种。
他们通过仔细观察,选择那些果实更大的植株进行繁殖,就像在一群孩子中挑选出长得最高、最壮的来培养。经过一代又一代的不断筛选和培育,逐渐筛选出了具有巨大生长潜力的南瓜品种。
这种选育过程就像是一场漫长的“接力赛”,每一代园艺爱好者都为培育出更大的南瓜贡献着自己的力量。
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图片来源:daily mail
这种选育过程不仅放大了南瓜的自然生长潜力,还使得南瓜植株能够持续不断地产生更多的叶子。对于不定型植物来说,它们的目标是尽可能快地产生尽可能多的生物量。而选育则让南瓜的生长潜能不断被发掘出来。
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高效的运输系统:
巨型南瓜的“超级高速公路”
除了无限生长型植物的天分作用,在巨型南瓜的快速增长过程中,一个高效的运输系统也至关重要。
萨维奇和她的团队发现,与普通南瓜品种相比,巨型南瓜拥有更多的韧皮部(phloem),这是植物维管系统的一部分,就像人体的血管系统一样,负责运输糖分和其他营养物质。
韧皮部就像一条条“高速公路”,将植物光合作用产生的“能量物资”——糖分等营养物质,迅速输送到果实中,为果实的快速增长提供物质保障。
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美国得克萨斯州达拉斯植物园的“南瓜小镇”摆满了南瓜(图片来源:新华网)
萨维奇经常把韧皮部比作高速公路,她说:“你可以在小高速公路上运输相同数量的物资,但速度会受到限制。如果你想更快地运输更多的资源,你就需要更多的道路。”
巨型南瓜拥有更多的韧皮部,就相当于拥有了更多条“高速公路”,这使它们能够以更快的速度将糖分和其他营养物质输送到果实中,就像一辆辆满载货物的卡车在宽阔的高速公路上飞驰,为果实的生长提供了充足的“养分补给”。
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生长时间与皮肤特性:
巨型南瓜的“黄金时期”
巨型南瓜之所以能长到如此庞大,还因为它们有足够的时间来生长。一个南瓜在藤蔓上可以停留数月之久,是一种需要五到六个月才能成熟的作物,有时甚至需要180天。
相比之下,苹果、桃子和梨等水果从开花到收获的时间要短得多。这就好比一场马拉松比赛,巨型南瓜有更长的“赛程”来不断积累生长所需的能量和物质,从而长得更大。
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图片来源:megapumpkins
而且,巨型南瓜在年轻时拥有柔软、薄弱的表皮,这使得它们能够迅速增长,就像一个弹性十足的气球。随着南瓜的成熟,表皮会逐渐变硬,为果实提供支撑。
为了延长南瓜的快速增长期,种植者会用防水布覆盖南瓜,保护它们免受阳光直射,从而保持表皮的柔软度,防止南瓜开裂。
萨维奇解释道:“种植巨型南瓜的人都在努力寻找那个最佳平衡点——你不想让它们的表皮太硬以至于无法扩张,但同时又要足够坚固以支撑自身的重量。如果皮肤裂开,那么这个南瓜在比赛中就没有竞争力了。”
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物理法则与文化因素的影响
更重要的是,从物理法则的角度来看,南瓜生长在地面上,不太受重力影响。不用担心因为不断增加的重量从高处跌落。而像巨型桃子如果长得太大,可能会在达到一定重量之前就掉下树,摔得稀烂。
而南瓜不仅是秋季的象征,更是万圣节和感恩节等传统节日的重要组成部分。这种文化地位使得南瓜在西方社会中占据了更加突出的位置。相比于其他具有相似生长潜力的水果(如黄瓜)来说,南瓜受到了更多的关注和选育。
人们为了在这些节日中展示出更大、更壮观的南瓜,不断投入精力和资源进行培育,也进一步推动了巨型南瓜的发展。
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图片来源:Walmart
南瓜能够长成“巨无霸”,而蓝莓等其他水果相对渺小,是多种因素共同作用的结果。无限生长型植物的特性、人类的基因选育、高效的运输系统、适宜的生长时间和皮肤特性,以及物理法则和文化因素的影响,都为巨型南瓜的诞生提供了有利条件。
随着科技的进步和选育技术的不断完善,我们有理由相信,未来的巨型南瓜将会更加惊人,继续创造出一个又一个的奇迹。甚至可能把这种“不定型”的特性转移到其它作物上,或许在未来会有其它“巨型果实”出现,是不是很期待呢?
参考资料:
1.https://www.zhihu.com/question/21824518
2.https://www.livescience.com/planet-earth/plants/why-can-pumpkins-grow-so-large-but-blueberries-cant
3.https://www.circlevilleherald.com/news/thornhill-tops-all-growers-in-giant-pumpkin-weigh-off/article_3cb52b36-66e5-53c3-b9b0-f32d1c7f044b.html
来源:蝌蚪五线谱
编辑:辣条
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