小麦和玉米胜出的秘密
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玉米和小麦是当今全球最主要的粮食作物，产量位居主要农作物的第一和第二。今天，美洲国家大量种植玉米，每年的产量达到几亿吨，而全世界35%～40%的人口则以小麦为主食。
在漫长的发展历程中，人类驯化了许多植物，玉米和小麦就位列其中。在人类种植野生植物的过程中，被驯化的新品种或亚种也随之产生，这些新品种有着不同以往的特点，比如颗粒更加饱满。长久以来，许多考古学家认为，这都是人类的智慧和功劳，是人类用自己的双手选择了产量最大、容易收获的植物品种。但是近几十年来，大量研究动摇了这个观点，特别是对于玉米和小麦来说，它们能够在“主食争夺战”中脱颖而出，还有一个秘密原因。
玉米和玉米祖先差别很大
让我们先来看看玉米。玉米是玛雅人和许多美洲古代文明的植物之王，在他们的宗教和文化里占据着中心地位。人类在什么时间，以什么方式驯化了玉米？
目前，考古学家认为这可能要追溯到距今1万多年前，他们的主要依据是，在墨西哥西部的一个河谷里，发现了最古老的玉米遗迹，距今9000年。也是在那个河谷，还生长着野生的玉米祖先――大刍草。
但玉米的这个“祖先”却颇有争议，因为大刍草和玉米的形态差别很大。比如，大刍草的块头更大，分支更多，它的雄花和雌花的位置也与玉米不同，如此大的差别让许多人怀疑玉米不是从大刍草演化来的，而是另有起源。而且，玉米的收割非常容易，因为它的果穗更容易辨认，果穗直接从主茎干上生长出来；而大刍草的果穗较小，分布在枝桠上。玉米的谷粒基本上在同一时期成熟，而大刍草的成熟期却长达两个月，人们要收割大刍草，得一趟趟地去地里收割，以免因为收割不及时而损失产量。此外，一棵玉米穗上可以结出数百颗谷粒，而大刍草却只能结出可怜的十几粒。
所以看起来，玉米真的像是古代人利用自己的智慧，对大刍草进行了“脱胎换骨”的驯化，才出现了玉米这个优良农作物。
气候让美洲居民选择了大刍草
但是最近，科学家研究后认为，人们觉得玉米和大刍草差别很大，是建立在我们已经掌握的大量植物知识的基础上的，而在1万多年前，古代人可没有这些植物知识。尤其需要注意的是，那个时期大气中的二氧化碳含量平均比现在少40%，当时的天气同现在相比，更加寒冷、干燥。
当时的大刍草会是怎样的情况呢？我们无法回到1万多年前，但是却可以模拟当时的气候环境。科学家就是这么做的，通过实验他们发现，除了果穗大小不一样外，当时那种环境中生长的大刍草和玉米是非常相似的。大刍草的果穗从主茎干分出，雄花和雌花的位置也与玉米相同。更有趣的是，大刍草的谷粒外壳也能像玉米一样脱落了，因此在1万多年前，大刍草谷粒的收割和食用像今天的玉米一样容易。
看起来，一万多年前的美洲居民能够发现大刍草具有驯化的潜力，并不是一件很困难的事情，同其他植物相比，当时的大刍草本来就优势明显，于是美洲居民开始逐渐筛选优良品种，玉米诞生了。1万多年前的特殊气候是让大刍草进入人类“法眼”的重要因素。
二氧化碳让农作物增产
小麦被驯化的故事和大刍草类似。早在距今大约1万年前，当早期农业在中东土壤肥沃的月湾地带（今从地中海延伸到伊朗的广阔地区）出现的时候，人们种植的主要就是小麦。在此后的二千年里，小麦被推广到了世界各地。
但为什么当时的西亚居民大力驯化小麦，而不驯化别种作物呢？
从考古资料来看，对于生活在狩猎-采集阶段的原始人类，野生状态下的小麦并不特别受他们青睐，仅是他们食用的众多野生谷类之一。真正让小麦脱颖而出的因素，也是当时的气候。
我们知道，地球上的气候总是冷一阵，暖一阵。当然这里说的“一阵”可能延续几万，甚至几十万年。较冷时期称为冰期。西亚最早的农业刚好就出现于最近一个冰期结束的时候。气候变暖带来一个特别有利于作物生长的条件――空气中二氧化碳浓度开始升高。即使在今天空气中二氧化碳浓度已经很高的情况下，浓度继续升高都会使绝大多数作物增产，只是对于不同作物，增产幅度不一而已。
野小麦――顺理成章的选择
最近，一位英国科学家做了一项试验。他找到原始人类在冰期食用过的两种谷类，也就是今天我们食用的小麦和大麦的前身――野小麦和野大麦。然后，一组在相当于冰期的低二氧化碳浓度下种植；另一组在相当于冰期结束时高二氧化碳浓度下种植。此外，在两种条件下还种植了其他4种我们今天已不再食用，但原始人类曾经采集食用过的野生谷类。
结果发现，在二氧化碳浓度更高的条件下，第二组的所有作物都比第一组长势更好，产量更高。但野小麦和野大麦的产量上升得更高，第二组的野小麦和野大麦比第一组的产量几乎翻了一倍。
这说明，野小麦和野大麦对大气中的二氧化碳浓度的升高更为敏感。考虑到早期人类最看重的是作物产量，所以冰期结束之后，种植小麦和大麦就成了他们顺理成章的选择。
面对我们餐桌上的米饭和玉米，我们在感谢祖先用自己的智慧驯化野生植物的时候，也得感谢一下1万年前的特殊气候，正是这特殊的气候，让小麦和玉米发挥了产量和收获上的优势，养活了一代代的人类。