理论教育 改变历史进程的香豌豆:青铜王子的胜利

改变历史进程的香豌豆:青铜王子的胜利

时间:2023-10-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:巴伐利亚的一名修士借助香豌豆为现代遗传学的建立和DNA的研究扫清了道路。这之后不久,出现了第四种香豌豆的变种。这种香豌豆的新品种在各地不断涌现。最终,他凭借自己的香豌豆品种“青铜王子”从伦敦皇家园艺学会赢得了园艺领域的最高荣誉。在这里,他将自己的香豌豆种子传播到了全世界。不过,香豌豆带给世人的惊喜远不止于此。

改变历史进程的香豌豆:青铜王子的胜利

Lathyrus odoratus

原产地:南欧

类型:一年生攀缘植物

高度:8英寸(约20厘米)

◎食用价值

◎药用价值

商业价值

◎实用价值

香豌豆花,踮起脚要飞翔;

娇羞的红晕点缀着细腻洁白的翅膀;

修长的手指紧握着大地;

纤细的藤蔓环绕起一切。

——《恩底弥翁》(1818)约翰·济慈作

在已故威尔士王妃戴安娜的故乡,香豌豆在野外的无数花朵中灿然绽放,引得万众瞩目。尽管它在19世纪50年代几乎引发了一波跟郁金香类似的投机风潮,不过却并未如自己的近亲——豌豆——这种可食用的豆子一样那么深刻地改变历史的进程。巴伐利亚的一名修士借助香豌豆为现代遗传学的建立和DNA的研究扫清了道路。令人遗憾的是,达尔文早在这两门科学正式问世之前便已离世。

田野中的大变身

今时今日,每到春天,地中海,尤其是在马耳他岛与撒丁岛上的小道旁,仍然可以看到篱笆一般的野生香豌豆花丛盛开着芬芳四溢的紫色花朵。不过在17世纪初的时候,方济各会修士弗朗西斯·库帕尼神父却是在附近另一座小岛——西西里岛——上发现了一种奇特的香豌豆品种。这种香豌豆就长在他位于巴勒莫的修道院花园里。它是一种自然变异或者说“突变”的品种,姿态优雅。其花瓣纤小而且呈双色,其中旗瓣为栗色和紫色,翼瓣则为品红色与紫色。神父收集了它的种子,并在次年种到了土里。他发现,新开出的花仍然跟去年一样特别,于是他很开心地再次留下了花种,并在第二年又一次发现开出的花还是如去年一样。1699年,神父在发现这种花三年后,将花种寄给了在阿姆斯特丹一家医学院工作的植物学家卡斯帕·卡米林博士。之后,这些花种被转交给了居住在英格兰米德塞克斯一位名叫罗伯特·尤维达尔的人。此人是一名博士,也是一个植物学家,而且还是一位校长。后来又出现了一种白色的香豌豆变种。这之后不久,出现了第四种香豌豆的变种。它被称为“彩妆女郎”,花瓣具有粉白两色。

这种香豌豆的新品种在各地不断涌现。1752年,英国汉普郡赛尔伯恩一位名叫吉尔伯特·怀特的牧师在自己的菜园日记当中写下了这样的文字:“4月15日,我在新温床上种下了一些黄色的玉米……好代替那些在杯子里没种活的。4月16日,在布雷克行道边上的新花园边缘撒了种子,有老枪谷、彩妆女郎、飞燕草、黄羽扇豆和虞美人。”

1793年,随着人们对这个一年生植物当中的女王的兴趣越来越高,伦敦舰队街上的一名种子商出版了世界上第一份香豌豆目录。其中列出了五个香豌豆品种,包括最原始的双紫色品种、白色的香豌豆变种、粉白相间的彩绘女郎以及一种栗色开红花的品种。种植者们开始用自己的香豌豆品种做实验,试图创造出可以继续种植的新变种或者尝试进行异花受精。一本园艺手册对此解说道:“使用骆驼毛刷、绑在棍子上的兔尾毛或者用镊子夹住花的雄蕊,用手拿着一个品种的花给另一个品种授粉。”在当时,苏格兰的园艺家亨利·埃克福德已经开始研究香豌豆,并创造出了115个香豌豆新品种。这位园艺家曾为威尔特郡的拉德纳伯爵种植天竺葵和大丽花,并因精于此道而蜚声天下,曾在很多大庄园中工作过。最终,他凭借自己的香豌豆品种“青铜王子”从伦敦皇家园艺学会赢得了园艺领域的最高荣誉。后来,埃克福德不再为他人工作,转而在英国什罗浦郡的威姆开办了自己的苗圃。在这里,他将自己的香豌豆种子传播到了全世界。这些种子在美国尤为受欢迎。不过,香豌豆带给世人的惊喜远不止于此。1900年左右,一名杂货商、一个园丁以及一名上流人士分别从埃克福德的贝壳粉色香豌豆品种——女主角——当中发现了一种新的香豌豆变种。它的花朵粉艳欲滴,花瓣褶边大而蓬,使得这三个人争相为这个新品种命名。不过最后,还是奥尔索普公园的园艺师西拉斯·科尔所取的名字——斯宾塞伯爵夫人——流传了下来。已故戴安娜王妃就出身于斯宾塞家族,而奥尔索普公园正是这个家族世代居住的地方。(www.daowen.com)

可食用豌豆

香豌豆并不适于食用,而且大量食用的话还有毒性,因此人们培育了同属于豆科的另一种植物——可食用的豌豆来吃。

生命之种

种子代表了植物进化过程当中最重要的演化环节。借助外面包裹的保护层,种子可以经由空气、水体、动物皮毛或者鸟类的消化道被带到不同的大陆,并且在条件合适的时候再次绽放生机。最重要的是,每一粒种子都是其母本植物的胚芽,含有复制其母本所必须的DNA信息。

遗传性状

通过观察可食用豌豆,孟德尔发现,纯种植物系培养出来的后代植物具有一致的性状,而杂交植物则有着不同的性状。

遗传学的诞生

从库帕尼神父到西拉斯·科尔,这些园艺家在自己的植物当中进行选择和培育,用自己最喜爱的花朵达到了芬芳世界的新高度。(不过有趣的是,他们从未选育过纯黄色的花朵。而且一直到现在,也没有人选育这样的花朵。)他们所做的其实涉及当时尚不为人所知的遗传学。正如吉尔伯特·怀特牧师这样的业余生物学家也了解的那样,科学的选择取决于对动植物极为细致的研究。但怀特牧师在1771年8月写给朋友托马斯·彭南特的信中,却很关心什么人能够,或者说不能够,承担起他口中所谓生物区系研究者的责任。

他对自己的朋友写道:“正如你所观察到的那样,生物区系研究者太容易满足于空泛的叙述和寥寥可数的几个同义词了。”原因是显而易见的:“对于生命的调查和有关动物的交谈充满了麻烦和困难,只有积极主动,充满好奇心而且大多数时间都居住乡间的人才能克服这些。”他总结说:“外国的系统分类学研究”尤为不可靠,而且“对物种差异的陈述也过于模糊”。

吉尔伯特·怀特认为“外国人”难以胜任植物研究的工作,但他的论断却忽略了安德里亚·切萨尔皮诺的贡献。切萨尔皮诺出生于1519年,曾在比萨大学学习植物学,并在1583年出版了十六卷的《植物》一书。书中包含了他对于植物研究以及将植物根据其生殖器官进行分类的论述。而当一位名叫约翰(后改为格雷戈尔)·孟德尔的摩拉维亚独身修道士出现时,怀特再次被证明是错误的。1843年,孟德尔在加入斯夫拉特卡河畔的圣托马斯修道院时改了自己的教名。这座修道院位于摩拉维亚的省会布隆,也就是今天捷克共和国的布尔诺。圣托马斯修道院虽然是一座修道院,但在某些方面却更像是一座大学。它鼓励修道士去追求自己的学术兴趣,进行研究与教学。在这一方面,格雷戈尔·孟德尔非常勤奋。由于出身农家,他天生就对动植物的选育十分感兴趣。比方说,他十分热衷于研究一代蛋鸡如何生长变化,适应环境,并且孵化出产蛋率更高,但又基本不改变其本质的后代。

孟德尔

由于同时代的权威科学家难以理解其发现的重要性,孟德尔回归宗教修行,于1868年成为了修道院的院长。

一开始,孟德尔做研究用的是小鼠。但是因为这些小鼠会令孟德尔的住处散发出难闻的气味,便被一位访问修道院的主教给禁止了。此时,孟德尔并未将研究转向香豌豆,而是将目光投向了它的近亲——豌豆。豌豆与香豌豆均为豆科植物,只是有着不同的属和雄蕊。豌豆的繁殖可以保持其一致性。种下绿色的豌豆,便会结出绿色的豌豆来;而种下的若是黄色的豌豆,那么结出来的豌豆也是黄色的。孟德尔逐渐意识到,植物性状的遗传源于它的每一个亲本植物,是彼此独立而且成对实现的。他发表了一份科研论文,阐述了自己的发现。而就在此前六年的1859年,英国生物学家查尔斯·达尔文出版了《物种的起源》一书。他在书中向世人展示出,动植物会随着时间的过去而进化,而且遵循着“物竞天择,适者生存”的法则。由于该书暗示人类同时也是进化的产物,而非整个宇宙天然的主人,也不是仁慈的上帝所创造的,因此引起了很大的争议。达尔文的发现引来了无数人的嘲弄,而且更重要的是,它还带来了深刻的辩论。于此同时,孟德尔的成果却遭到了人们的忽略。瑞士杰出的植物学家卡尔·冯·纳盖利便曾错误地劝说孟德尔,说他的成果是不完整的,需要进行更多的研究。

直至离世,孟德尔都谦逊地接受了自己毕生的研究成果毫无价值的观点,他的很多论文也遭到了损毁。而他本应享受到的社会认可也忽视了他。最终,是纳盖利的一名学生,德国植物学家兼遗传学家卡尔·科伦斯以及另外两名科学家在孟德尔死后重新发现了他的研究成果,是他们向世人展示了孟德尔这位巴伐利亚修道士拿豌豆做出的研究成果的真正意义。

发掘孟德尔的英雄

三位植物学家大约在同一时间重新发现了孟德尔的成果。他们分别是德国的卡尔·科伦斯,奥地利的埃里克·切尔马克·冯·塞森艾格以及荷兰植物学家雨果·玛丽·德·弗里斯。德·弗里斯一直在致力于创建自己的遗传学理论,并不知道孟德尔已经通过豌豆完成了这一点。英国学者威廉·贝特森在研读了孟德尔的论文之后,创造出了英文的遗传学一词“genetics”,并成为了孟德尔理论成果的拥趸。

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