老葉的植物王國

  圖片作者：ChatGPT 雖然世界上的植物有非常多種（光是開花植物就有超過35萬種），但人類的飲食主要依賴於相對較少的一些主要作物。當然，有些植物是不能吃的，根據聯合國糧食及農業組織 (FAO) 報告，全球大約有7,000至30,000種植物被認為是人類可食用的。 在人類歷史中，大約有6,000至7,000種植物曾被栽培用於食物。然而，今天我們只在商業上大規模種植約170種作物，而且我們極度依賴其中的大約30種來提供我們每天所需的卡路里和營養（Shelef et. al., 2017）。更進一步來說，只有三種——稻米、玉米和小麥——就貢獻了人類從植物獲得的近60%的卡路里和蛋白質（FAO, 2018）。 這些馴化的作物有一些共同的特徵：長得快、種子或可吃的部分特別大、種子不休眠或休眠期短、不會散播種子。其中，長得快這個特徵，被發現是因為所謂的「資源攫取型葉」（Resource-acquisitive leaf traits）的特徵：高光合作用率、高氣孔導度、高葉氮含量、較軟的葉片、低水分利用效率。 過去，關於作物的資源攫取型葉特性，通常被歸因於馴化過程；畢竟我們在育種的時候，當然也會傾向於選拔出長得快的作物（筆者在美國時，曾看過種子目錄宣稱「我們的菠菜最快可以收穫」）。但是，究竟是不是真的是這樣，並沒有被研究過。 西班牙的研究團隊抱持著追根究底的精神，收集了 1,146 種一年生草本植物的數據，包括 69 種作物的野生祖先，以理解全球植物多樣性背景下生理生態特徵的變異。這裡面包含了馴化作物、它們的野生祖先和野生物種。該數據集代表了來自 515 個屬和 65 個被子植物科的物種，佔全球耕地上種植作物的 75%。 收集的數據包括光合面積（Aarea）、水蒸氣氣孔導度（gwv）、基於質量的葉氮濃度（[Nmass]）、比葉面積（SLA）和 13 C同位素組成（δ 13 C）。數據主要來源於 TRY 植物特徵數據庫、植物信息和生態網絡數據庫、AusTraits 數據庫、中國植物特徵數據庫和 LEDA 特徵庫，並補充了其他發表數據和研究人員自己的溫室實驗的發現。 研究團隊發現，與其他野生一年生草本植物相比，作物的野生祖先在光合作用率、氣孔導度、葉氮、比葉面積（SLA）和更低的δ 13 C方面表現出更高的數值。即使排除了田野研究以控制環境因素...