玉米是“外星植物”？全球年产超12亿吨，却曾找不到地球上的祖先

玉米是地球上产量最高的粮食作物，全球年产量超过12亿吨，养活了无数人和牲畜。但这种植物有一个让科学家困惑了上百年的问题，在自然界中，没有人见过野生玉米。

小麦有野生小麦，水稻有野生稻，唯独玉米，找不到它的"祖先"长什么样。这让一些人开玩笑说，玉米该不会是外星人送来的吧？

为什么玉米在自然界无法独立存活？

地球上几乎所有作物都有野生近亲。野生小麦至今还在中东地区生长，野生水稻在中国南方和东南亚的沼泽地里随处可见，野生大豆在东北山林里也能找到。

这些野生种类和栽培种长得很像，差别只是籽粒大小、产量高低而已。但玉米不一样，你把一根玉米棒子扔进土里，它根本无法自然繁殖。

原因在于玉米的种子结构极其特殊。玉米粒被紧紧包裹在层层苞叶之中，外面还有坚硬的穗轴，种子根本没有办法自行散落到土壤里。

就算整根玉米棒掉在地上，几百粒种子挤在一起发芽，相互竞争养分和阳光，最终全部死亡。换句话说，玉米如果没有人类帮它剥开苞叶、分开种子、一粒粒种下去，它连一代都活不过去。

这在植物界是极其罕见的。一种植物在野外无法完成繁殖，意味着它不可能自然进化出来，至少不可能以现在这个形态存在。所以当欧洲植物学家在16世纪第一次见到玉米时，他们彻底懵了。这玩意儿到底是从哪来的？

更让人困惑的是考古证据。科学家在墨西哥的岩洞里发现了距今约9000年的玉米穗轴化石，那时候的玉米穗只有人的小拇指那么长，只有几十粒种子。但即使是这种"原始玉米"，也已经无法自然繁殖了。这说明玉米从被人类驯化的第一天起，就和野外彻底告别了。

玉米的祖先其实是一种"野草"？

玉米的身世之谜困扰了科学界一百多年。直到20世纪末，基因技术的发展才最终揭开了答案。

早在19世纪，就有科学家注意到墨西哥有一种叫做"大刍草"的野生植物，和玉米的亲缘关系很近。但问题是，大刍草和玉米长得实在太不一样了。

大刍草的穗很小，只有两排种子，而且种子成熟后会自动脱落散播，外面包着坚硬的壳。而玉米的穗又大又粗，有十几排甚至二十多排种子，种子紧紧粘在穗轴上根本不会脱落，外面完全裸露。让这两种植物认亲，就像让狼和吉娃娃认亲一样，大多数人直觉上接受不了。

争论持续了几十年。一派认为玉米的祖先是一种已经灭绝的野生玉米，大刍草只是旁支；另一派坚持大刍草就是玉米的祖先，只是被人类改造得面目全非了。

1990年代，分子生物学给出了决定性证据。美国威斯康星大学的遗传学家约翰·多布利带领团队，对玉米和大刍草进行了大规模的基因组比对。结果显示，两者的基因相似度高达99%以上，差异只集中在大约5个关键基因区域。

这5个区域恰好控制着穗的结构、种子的脱落、籽粒的排列方式等核心性状。换句话说，人类只需要对这5个关键基因进行定向选择，就能把大刍草变成玉米。

这个发现震惊了学界。我们以为玉米和大刍草天差地别，其实基因层面只差一点点。人类的选择性育种，就是那只"点石成金"的手。

更有意思的是后续的验证实验。多布利团队通过人工杂交，成功让大刍草和玉米产生了可育后代，并且通过几代选择，在实验室里"重演"了玉米的驯化过程。

从松散的小穗到紧密的大穗，从自动脱落的种子到紧紧依附穗轴的种子，整个变化只需要几代到十几代的选择压力就能实现。这证明了一件事，玉米不是外星来的，而是人类用九千年时间，从一种不起眼的野草"捏"出来的。

从野草到超级作物：人类驯化史上最激进的改造

明白了玉米的祖先是大刍草之后，那当时的古代墨西哥人是怎么做到的？

咱们先来捋下驯化的基本逻辑。人类驯化任何作物，本质上都是"挑自己喜欢的种"。假如一片大刍草地里，有些植株的籽粒稍微大一点，脱落稍微慢一点，采集起来更方便，那人类就会优先收集这些植株的种子来播种。

下一代里，大籽粒、不易脱落的性状就会更多。如此反复，几百年、几千年下来，植物就会朝着人类需要的方向一步步演变。

但玉米的驯化有一个特殊之处，它的变化太剧烈了。对比其他主粮，水稻从野生到栽培，穗的基本结构变化不大，只是籽粒变大了、脱落性减弱了；小麦也是类似的情况。

但玉米从大刍草变过来，穗的形态发生了翻天覆地的变化，从两排种子变成十几排，从自动散播变成完全依赖人类，这种剧变程度在作物驯化史上是独一无二的。

科学家分析认为，这可能和大刍草的基因特性有关。大刍草的几个关键基因恰好处于"开关"状态，一个突变就能导致明显的表型变化。

比如控制种子脱落的基因，野生型是"开"的状态，只要变成"关"，种子就不再自动脱落；控制穗轴硬度的基因也是类似的情况。这种"大效应基因"的存在，让玉米的驯化比其他作物来得更快、更猛烈。

另一个关键因素是墨西哥的地理环境。距今约9000年到7000年间，墨西哥中部高原的气候相对干燥稳定，原住民以采集和早期农业为生。大刍草是当地常见的野草，籽粒虽小但淀粉含量高，是重要的食物来源。

在长期的采集和种植过程中，人们自然会选择那些籽粒更大、更容易收获的植株。而墨西哥的地形，众多彼此隔离的山谷，也促进了不同玉米品种的分化，让选择性育种的效果更加明显。

到了距今约5000年前后，玉米已经从一种地方性的小杂粮，变成了美洲原住民的主食。从墨西哥向南传到中美洲和南美洲，向北传到北美大平原，不同地区的人根据自己的需要继续选育，发展出了白玉米、黄玉米、甜玉米、爆米花玉米等各种类型。

等到哥伦布1492年到达美洲时，玉米已经是一种高度成熟的作物，产量和稳定性远超大多数旧大陆的粮食。

从这点来看，这大概是人类最成功的一次"创造"了。我们从一株野草开始，花了几千年时间，硬生生捏出了一种自然界不存在的超级作物。

结语

玉米不是外星来的，它就是地球上一种普通的野草，被人类花了九千年时间改造成了今天的样子。说它是"人造物种"，一点都不夸张。