香蕉怎么了

O对于重要的全球作物来说，香蕉的基因最为一致。一个几乎相同基因型的单一集群，卡文迪什亚群，几乎垄断了世界香蕉林和香蕉贸易。与赋予自然动植物种群可持续性的基因多样性的缤纷彩虹形成对比的是，世界香蕉产业的稳定性就像一个倒置的埃及金字塔，金字塔顶端保持着平衡。

这一事实引出了另一个最高点：商业香蕉是世界上最濒危的主要作物。洲际贸易香蕉的未来曾经是，现在也是，不稳定的。考虑到它们的野生祖先和大多数物种一样多变，世界上生长的大多数香蕉植物是如何变得如此统一的？这种一致性对他们作为“世界上最完美的食物”的未来意味着什么？

REPRODUCELYIVELY，驯化的香蕉植物是自拷贝的机器。原始农民发现他们喜欢的果实（也许是美味而不是所以（seedy）可以挖出它的吸盘，在附近的空地甚至沿着小路重新种植。几年后，一个勤劳的原始农民可能已经繁殖了几十株这种基因的植物。

向前跳几千年。在被发现和征服的年代，随着植物探险家将数量相对较少的最受欢迎的无性系从东南亚运出，并将其引入热带殖民地的种植业，这种模式在全球范围内占据了一席之地。随着20世纪的出现，工业革命与种植业农业的融合导致了一种全球受欢迎的香蕉基因的繁殖（源于一个单一的精卵融合实例），从热带出口到北方工业区的等待市场。作为亨利·福特（Henry Ford）统一可靠的交通工具的预兆，香蕉产业已经找到了统一可靠的香蕉克隆。每个人都在吃格罗-米歇尔香蕉（又名大麦克）。

如果你问任何一个长期经营餐馆的老板，你会发现，让顾客一次又一次地回来的秘诀在于，一次又一次地把他们最喜欢的饭菜做得完全一样。^1.不断的变化，例如，本周在鸭子上加一份樱桃酱，下一周再加一份酸橙莳萝酱，顾客们都会蜂拥而至。如果报纸上的美食评论家的博客告诉你尝尝豆豉，你不会高兴地听说它被豆腐取代了。快餐业全球成功的一部分在于，你几乎知道自己得到了什么。麦当劳的汉堡和薯条餐几乎没有什么不同，从加利福尼亚州的河滨，到伊利诺伊州的麋鹿林，再到瑞典的乌普萨拉。（事实上，麦当劳在瑞典的薯条是一个惊喜。）我们尤其感到沮丧的是，令人不快的冲击，比如杏子永远不会成熟，或者是有十几颗种子的克莱门汀柑橘。

一些植物生物技术学家认为，未来的作物应该仿效香蕉，完全摒弃性。

从农民到食品商，整个现代工业食品生产和配送流程都依赖于可预测的一致性。对于大田作物，种子必须同时发芽，植物必须均匀生长。谷物必须均匀成熟，以便农民挥舞镰刀或驾驶联合收割机可以一次收割一块田地。对于园艺作物而言，当水果具有可预测的形状和大小并被分类到标准化的盒子中时，包装线工作得最好。零售商不喜欢有些水果成熟，有些水果未成熟，其余的都腐烂了。如果有选择的话，大多数顾客会把形状怪异的西红柿或颜色参差不齐的橘子放在箱子里。

生物变异的主要来源是环境差异和遗传差异。工业农民在处理环境变化方面变得越来越老练。被称为精确农业的尖端技术使农民能够尽可能统一地对待每一种植物。将全球定位系统（GPS）的精确空间信息与高科技野外机械相结合，可用于改变外部环境（使野外平坦）。添加土壤和植物的养分和水分状况传感器，再加上基于互联网云的数据分析工具，你就有了解决大自然环境问题的方法。

有了这些现代工具，作物、土地和灌溉管理可以达到环境均匀性的精确水平。但是，如果一种作物具有遗传多样性，并且这种多样性表现在植物及其产品上，那么对一致性的控制是有限的。遗传变异的异交有性种子带来了巨大的变异。我们享受着五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五彩缤纷的五。但是，对于那些试图使自己的产品尽可能具有可预测性和统一性的人来说，品种间变化的万花筒是一场噩梦。然而，不仅仅是任何一个基因都可以。有些基因型发育不稳定。不管你对他们有多好，他们都不会统一。其他的可能在任何给定的地方都是统一的，但在对风土的微小变化敏感的地方会有所不同。从全球香蕉产业的角度来看，厄瓜多尔、菲律宾、危地马拉、哥斯达黎加和哥伦比亚必须生产同样的香蕉（即在客户以及包装、运输和销售产品的人眼中）。

对于商业香蕉产业和贸易来说，格罗斯·米歇尔·吉内特（Gros Michel genet）一定看起来像玛丽·波平斯（Mary Poppins），“几乎完美无瑕”。对于19世纪的城市消费者来说，这是一种美味的热带美食，他们在夏天享用新鲜水果，但在冬天不得不转向罐装或干果。由于皮肤很厚，它能很好地旅行。更重要的是，该品种在不同的热带国家和大陆上生长良好，产量一致。收获后，它从漫长的乘船旅行中幸存下来，来到了凉爽的气候，为20世纪上半叶提供了一个很好的香蕉。彼得·查普曼解释说：

United Fruit [公司]是批量生产的先驱。公司击败了亨利福特，凭借其单尺寸适合所有的香蕉，该男子经常被认为是标准化的先驱，多年来。20世纪之交的大迈克在架子上;另一方面，型号T，于1908年推出了生产线。...联合水果的香蕉是我们今天所知的那些产品的先驱：杂交咖啡泡沫;多国汉堡包。^2.

因为大多数重要的作物只能通过有性种子繁殖，所以它们不能克隆繁殖。不足为奇的是，有性繁殖产生的遗传变异是许多人寻找更好作物产品的障碍。在过去的四分之一个世纪里，一些植物生物技术学家认为，未来的作物应该效仿香蕉，完全摒弃性。具体地说，通过可靠的统一、无性、无融合生殖的种子复制母体植物的品种的想法刺激了他们。^3.一种建议是，植物育种家将保持有性繁殖的血统，当杂交时，将产生无融合生殖的后代。第二种方法是对植物进行无融合生殖的基因工程。这两种方法产生的种子都可以送到农民手中，他们从这种作物的统一性中获益。

对性的解释并不简单。性是一件麻烦事。

取决于你读的是谁的散文，无性繁殖的种子对农民是否真的有好处。^4，5一些科学家在无融合生殖的种子中看到了社会公正。^6.目前，异交作物的种子绝大多数是所谓的杂交品种。杂交种高产且高度均匀，是两个高度均匀的自交种杂交的结果。(注:商品杂交种与种间杂交种没有任何关系。)但当这些杂交种子植物彼此交配时，性会打乱它们的基因结构。后代既易变又低等。几十年前，我访问了宾夕法尼亚州兰开斯特附近的一个门诺派农场，看到了一片高产的农田边上挣扎的矮化玉米。农夫解释说，这些小矮人是前一年杂交作物掉落到土壤里的性别混淆的种子。尽管接受了相同的降雨、除草和肥料，志愿者种植的植物的大小还不到几英寸远的杂交作物的一半。

农民不能通过保存和重新种植杂交品种的种子来获得像样的收成。如果他们喜欢他们所拥有的，并且能够负担得起，农场经营者必须每年回来从种子公司购买更多的种子。贫困的农民处于不利地位。即使他们曾经有能力购买一次杂交种子，他们的一次性收益仍然不足以帮助他们每年购买新的种子。有了无融合生殖的品种，农民们就不必年复一年地购买种子，因为他们的杂交作物会产生和母亲一样的后代，而且活力充沛。这种设想的支持者显然来自公共研究领域——例如，非营利组织和政府。一个突出的例子是独立的，非营利性的寒武纪该研究所正在探索如何通过基因工程和更先进的分子技术创造无融合生殖品种。

但是考虑到设计无融合生殖技术的成本和难度，人们担心承担成本的公司可能会为了自己的利润目的而创造和使用无融合生殖技术，而贫穷的农民可能无法获得昂贵的产品。还有一个问题是，无性种子是否总是一件好事。一个农民如果购买了一个有性不育的品种，他就没有机会进行自己的作物改良。对于不经常使用杂交品种的发展中国家的农民来说尤其如此。相反，他们种植开放授粉的地方品种，不断试验进化。最具实验精神的农民把保存下来的、交换的、甚至买来的种子混合在一起种植他们的作物，他们经常积极或被动地参与使作物日益适应当地条件的活动。对无融合生殖技术的公司控制的关注导致了1998年《Bellagio无融合生殖技术宣言》，该宣言敦促“广泛采用植物生物技术，特别是无融合生殖技术的广泛和公平获取原则，”并鼓励“开发能够实现这一目标的技术生成、专利和许可的新方法”。^7.目前，通过基因工程培育出无融合生殖种子的植物已进入实验室，离田间还有很长的路要走，从分发给农民的路还要长。

每个人都同意的一点是，克隆作物在基因上是非常一致的。这既是好消息，也是坏消息，因为尽管大米歇尔咖啡馆非常受欢迎，但它却几乎没有了。根据香蕉遗传学家和作物进化论者N. W. Simmonds的说法，这并不是因为一种味道更好或产量更高的香蕉出现了，而是因为“在农业历史上，香蕉是单克隆栽培的病理危险的最好例子之一。”^8.

L没有性的生活也有它的缺点。

“性有什么用？”“性有什么好处？”“为什么要性？”“为什么要做爱？”这些都是对一个沮丧的独身者的抱怨吗？不，它们是20世纪后半叶至今的学术论文的标题。虽然性对我们所有人来说都有点神秘，但几十年来它一直是进化生物学的大谜团。

性几乎无处不在，但要解释它的普遍性并不容易。

进化生物学家习惯于用达尔文的逻辑来解释生物体持久而广泛的特性。突出的特征很容易解释为适应。你可以在沙漠中找到保存水分的植物。有斑点的动物在有光有影的栖息地生存和繁衍。浅肤色的人起源于多云地区。当他们生活在阳光明媚的地区时，他们会遭受晒伤、皮肤癌和维生素D中毒。肤色较深的人往往出生在阳光强烈的地区，他们不太容易受到这些问题的影响。有性繁殖是所有主要生物群的共同特征，因为。。。嗯。。。因为好六羟甲基三聚氰胺六甲醚？

对性的解释并不简单。性是一件麻烦事。为了在没有性行为的情况下繁殖，有机体可以将细胞奉献给创造一个新的个人，并将其与一些资源一起抽，并最终将其婴儿自由。使用性行为重现性的生物具有更大的挑战;它必须创建必须找到其他配子的配子。寻求或吸引这些其他配子的过程通常涉及资源对特殊结构的分配，并且在动物的情况下，资源和时间到特殊行为的时间。

进化生物学家，性行为涉及额外的麻烦。除非它留下更多的基因而不是替代性状，否则性别似乎违反了达尔文适应的个人不能成功的规则。（根据达尔文的说法，“对于物种的好处”并不好。性别。⁹另一种特征是无性恋，这应该会留下比性更多的基因。

这个矛盾可以用简单的算术来解释。通过无融合生殖创造种子的个体将其全部基因100%地传递下去。创造有性生殖卵的个体将其一半或50%的基因放入这个篮子中。来自另一个个体的受精卵占剩下的50%。有性种子传递的母性基因只有无性种子(或任何其他无性繁殖的后代)的一半。进化生物学家做了算术，大吃一惊。无性繁殖的个体在每个后代上传递的基因是有性繁殖的个体的两倍。取消性别会立即带来双重好处。一个类似的，但更复杂的数学论证得出了同样的结论，生物体有自受精的选择。一个物种要维持有性繁殖，它的好处必须是巨大的而且很明显。无数的理论已经发展并将继续发展，表明“明显”的好处可能是什么。大多数人从一个简单的事实出发，即有性繁殖的后代在基因上彼此不同，也不同于他们的父母，他们会问这样一个问题：“与众不同有什么好处？”这些理论可以粗略地分为三类。

一种被称为“彩票模型”(Lottery model)的方法认为，无性父母类似于一个买了一堆彩票的人，但每张彩票的号码都是一样的。性父母采取另一种策略，即买一堆彼此不同的票。如果获胜的条件是非常可预测的，也就是说，后代的环境与父代的环境完全相同;无性亲本是大赢家。但如果环境在时间和空间上发生不可预测的变化，有性的父母更有可能赢得彩票。请注意，这个论点对于那些有很多后代(票)的个体很有效，这些后代最终会在不可预知的环境中结束。如果后代最终离开母体环境，这种方法尤其有效。

下一个模型要求兄弟姐妹在一组有限的资源上进行交互和竞争。肘部房间模型如下：如果所有后代都相同，那么它们都有相同的需求和专门的适应。在那些扩散有限的生物中，无性后代可能会通过同样消耗相同的关键资源而相互伤害。相比之下，有性繁殖的后代彼此对资源的适应和需求有所不同，彼此之间的干扰可能比相同的后代少。在内布拉斯加州西部一个偏僻的小镇上，有三个机械天赋的姐妹，与三个拥有屠夫、面包师和烛台制造天赋的兄弟姐妹相比，不太可能成功地建立法拉利维修厂。

唯一的其他解决方案是找到或建造一个更好的香蕉。

最终模型开始于世界上充满生物敌人的前提：捕食者，寄生虫和疾病生物。但生物敌人并没有获得他们的营养威利 - 尼利。这些有机体有专门寻找和攻击他们的猎物和主持人。在这种情况下，与您的物种的其他情况不同，如果分散低，则与您的兄弟姐妹不同。成为敌人的“眼睛”中的罕见类型是好的，即不明显的。让我们考虑一个涉及捕食者的粗略示例。一只视觉上视觉攻击明亮的蓝甲虫的鸟可能会错过那些是沉闷的绿色，棕色等等。一个无形的鲜艳蓝甲虫和孩子们注定要注定，但是一个性蓝甲虫有机会与每一代人的新颖性的演变混洗基因。在生物敌人的强大进化压力下，稀有型成为常见类型。性别可能是在下一代中的一些后代提供临时逃脱的诀窍，因为自然选择开始有利于视觉上视觉沉闷色彩的鸟类。

疾病生物 - 蠕虫，细菌，真菌和其他简单的生物 - 不是掠夺者，被认为是展示。它们具有短发电时间（每20分钟的速度迅速），因此可以占有巨大的数字（Bazillions或更多）。虽然大多数都有性别，但许多人从高突变率（自发遗传变化）获得了变化。这种组合允许通过自然选择快速进化。他们演变以追求和修剪最常见的敏感宿主基因型（或类似的基因型）。曾经罕见的主体类型变得常见。然后选择在现在 - 怀疑疾病生物体的变异中排序。曾经罕见的但现在常见的宿主受到新进化的疾病生物体的击中。因此进化周期继续。

当被快速进化的致病微生物追赶时，性进化的宿主不能休息（当然也不能恢复无性）。在这场共同进化的竞赛中，疾病有机体和宿主都在以最快的速度在一个地方奔跑。这就是为什么该理论被称为红女王模型，是在更广泛的共同进化理论（红女王假说）之后提出的。该理论的名字是向刘易斯·卡罗尔笔下的红女王种族致敬透过镜子，当她说:

“现在，在这儿，你看，你得拼命跑才能保持在原来的位置。如果你想去别的地方，你至少得跑两倍的速度!”

在过去几十年里，对这些主要模型、它们的变体和其他一些假说积累了大量的实验和描述性审查。莱弗利和莫兰仔细地回顾了艺术的现状。^10.虽然最终答案可能尚未达成，但共识肯定正在形成。肘部房间模型似乎是最大的输家。已经进行了几项实验研究，涉及来自同一母亲的无性和有性后代之间的竞争。它们很少对遗传上更多样化的性后代显示出优势；充其量，增加遗传多样性是否会减少竞争似乎是一种特殊现象，几乎不具有普遍性。抽奖模式似乎在少数被检查的案例中具有一定的有效性，特别是对于那些产生大量广泛分布的后代的生物体。在自然种群研究的大力支持和实验研究的大力支持下，红女王成为了大赢家。来自植物和动物的数据表明，在生物敌人存在的情况下，成为稀有基因型有其优势。根据下一个群体中代表的基因数量，许多实际衡量进化效益的研究表明，性在面对生物敌人时的优势往往超过性的两倍进化成本。

原来红女王对香蕉有话要说。

L我们忘记了：“香蕉是农业史上单子克隆文化病态危险的最好例子之一。”^8.红女王是格罗斯·米歇尔家族灭亡的幕后黑手。一旦你拥有了大量的极端生物一致性，一些有害生物偶然发现这片自由、可靠、一致的营养海洋只是时间问题。在格罗斯-米歇尔克隆的案例中，罪魁祸首是两种真菌——一种是导致巴拿马病的真菌（尽管该病最早于1876年在澳大利亚被记录在案），另一种是导致一种名为黄西格托卡（yellow Sigatoka）的疾病的真菌。结果表明，数十亿棵格罗-米歇尔植物完全容易受到这两种以及一系列小害虫的影响。巴拿马病病菌过去是，现在仍然是特别令人讨厌的。目前还没有发现任何控制方法可以挽救受感染的敏感香蕉基因型。20世纪上半叶，巴拿马病摧毁了美洲大部分格罗-米歇尔种植园。^11.面对迅速消失的香蕉，唯一的解决办法就是找到或制造更好的香蕉。这一探索于20世纪20年代开始。就在同一时间，“是的！我们没有香蕉”开始流行起来。但《大迈克》即将消亡是否是这首歌的灵感来源仍然是一个猜测。

随着格罗-米歇尔濒临灭绝，这些研究项目的成果开始被种植。格罗斯·米歇尔被一组密切相关的抗性基因（事实上，所有基因都是单一基因型的克隆后代，都是突变体，不涉及性别）所取代，称为卡文迪什亚群。卡文迪什是一个先前存在的克隆人，对格罗斯·米歇尔的敌人不敏感。今天，卡文迪什亚组的规则。全世界900万英亩香蕉中大约有一半属于这一类。此外，卡文迪什类型是洲际贸易的香蕉。目前，格罗-米歇尔（Gros-Michel）的种植仍在世界上那些讨厌的真菌尚未发现的地区进行。

但是红女王的比赛并没有停止。静止不动的生物，如数十亿卡文迪什植物，最终会落在后面。随着卡文迪什开始占据主导地位，新的疾病有机体开始攻击它。最严重的当代香蕉病害是黑西格托卡，由黄西格托卡真菌的近亲引起。¹²

从长远来看，更令人担忧的是老朋友。最初对卡文迪什有抵抗力的巴拿马病罪犯现在被命名为种族1。巴拿马病真菌已经进化；小种1基因型正被1965年首次出现的小种4所取代。卡文迪什对第4号种族没有抵抗力。这种进化上新的和改良的巴拿马病生物已经在东南亚消灭了数千英亩的卡文迪什。从那时起，它在太平洋、澳大利亚、非洲和中东都被发现。更糟糕的是，2011年，印度的卡文迪什香蕉开始屈服于1号品种的一种新基因变体。坏消息是卡文迪什完全没有性欲。

Norman C. Ellstrand是加利福尼亚大学河畔分校著名的遗传学教授，他在那里担任了简·约翰逊捐赠的食品和农业主席。他是这本书的作者危险的关系？：当栽培植物与其野生近亲交配时。

经允许转载，作为改编自餐桌上的性爱：植物与食物的浪漫由芝加哥大学出版社出版的《Norman C. Ellstrand》。获芝加哥大学2018名。版权所有。

工具书类

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