玉米是美洲的主食，南北美无比重要的一种粮食作物：也是美国收获量最大的庄稼。生活中一旦离开玉米，将出现惊人的变化。因为每当你看杂志，走过地毯，寄一封信（玉米粉被用来对纺织品和纸张上胶，也用作邮票上的胶水），吃牛排，喝啤酒、软饮料或威士忌，吃面包或糖果，嚼胶姆糖，划火柴，或者服阿斯匹林和青霉素，你都离不开玉米。玉米可制成颜料、肥皂、电池、化妆品和甘油炸药；玉米制品被用来钻探石油，制造轮胎，浇铸塑料，还进入其他许多生产工序和产品之中，甚至有希望制造出一种汽油醇（gasohol），它的部分原料来自玉米，不久可能成为全国许多汽车上的燃料。
但是，尽管我们如此地依赖这种植物，玉米生产却像倒置的金字塔，建筑在小小的遗传基础之上。各种不同的玉米作物经过重新培育，它们相互之间变得像孪生似的一模一样。百分之七十以上的美国玉米田所种植的玉米品种，仅仅基于六种亲本类系。亿万株几乎完全相似的玉米一行行排列在全国的农田里，一旦某种因素使某一种玉米容易遭受病害和气候变化的影响，那么它将使所有其他种类的玉米都容易受到影响。病害可能会像燎原之火，势如破竹地在这些玉米作物中蔓延开来。
在气候适宜可靠的地区，如果能防止玉米受到虫害的侵袭，那么产量最高的玉米品种需要相似条件的农田就极为理想了。然而、昆虫、病毒和真菌的突变时常产生一些无法预期到的、新的和致病力强的菌株。过去，这些菌株产生后并不能蔓延开去，因为当时玉米作物的变异性很强。但是，今天，真菌的突变体能够迅速在大片大片同类的美国玉米田里传播开来，比新型的香港流感菌株在美国人中传播的速度还要快。
为了对付不断变化着的病原体的威胁，遗传学家和玉米培育者选择了一些能抗御一系列不同的昆虫，病毒和霉菌，同时还能抗御干旱和风灾的玉米品种。此外，他们把玉米培育成有些像仿生型的植物。他们已经改变了玉米，使其满足工业的、农场里不同牲畜的实际需要，以及满足人们心血来潮的偏爱；他们还改变了它的蛋白质、淀粉、油和糖的含量和质量，甚至改变了它光合作用的效率。
如今，墨西哥的非凡发现，提出了对玉米进行又一场振奋人心的、根本变革的可能性。两年前在哈利斯科州，瓜达拉哈拉大学植物系的大学生R. Guzman，发现了一种和玉米相像的奇怪植物。这项发现对植物学来说，就像遇见一只早已灭绝的活渡渡鸟。
这种植物是一种宿根类蜀黍，是玉米亲属最近的野生植物。一年生的宿根类蜀黍，在墨西哥和危地马拉的僻远地区仍可见到，但哥兹门所发现的是一种多年生类型的宿根类蜀黍，它年复一年地生长在同一株根茎上。1910年，自从史密森尼恩协会A ·希契科克博士在哈利斯科火车站附近发现这种植物以来，人们仅寥寥几次看到它。确实，1921年以来人们对它所进行的深入细致调查，统统以彻底失败而告终；因而，大多数植物学家假定：多年生的宿根类蜀黍在野生植物界已经灭绝了。
Guzman探寻这种多年生的宿根类蜀黍是因为他的植物学教授M. L. Puga认为它可能仍然存在，她并且督促班上学生再去发现它。Guzman发现的那种植物是没有成熟的小东西，刚刚才一英尺高。但是当它种植在大学校园里以后，它发育成熟了，并且引起Guzman的一位同学的注意，他告诉Guzman，马南特兰山里（Sierra de Manantlán）他祖父的土地上，长着好多这样的植物。于是，Guzman艰苦地长途跋涉，徒步走了十个小时，到那里却发觉这些植物只是一年生的宿根类蜀黍。当他正在收集种子时，有一个骑着毛驴走过的人告诉他，相去十二公里的山里有一块田，长着他所寻找的植物。
Guzman又出发了，清晨，他看到了—派长期以来梦寐以求的景象：千百株宿根类蜀黍，株株都长着那种使其成为多年生植物的根茎。但是，接下去发生的事情甚至更惊人。
Guzman把一粒种子的样品送给了美国威斯康星大学植物学教授H. Iltis。植物学家对多年生宿根类蜀黍的兴趣大大超过农民，因为，由于它的染色体是玉米的两倍，所以它不能够跟玉米杂交。litis把种子分送一部分给毕业生J. Doebley，后者把它们种在花盆内、放在麦迪逊家中的后院里。当他把这些植物带进实验室时，J. Doebey立刻怀疑起来：“总之，它们看来不对头，”他解释说，“因此我请求B. pazy对它们做一次染色体计数。”
Pazy博士正忙于其他科研项目，但她还是答应Iltis，花了一个早晨做染色体计数，并宣告说：虽然她还不能肯定这种植物染色体的数目，但这数字肯定不是四十，四十是这种多年生宿根类蜀黍估计应该具有的数字。
“于是，”litis说，“我们面面相觑，但顷刻恍然大悟：那只花盆里的，是玉米的一种亲属；它的存在，我们连做梦都没有想到过。”
litis相信，这种新的多年生植物Zeadiploperennis是迄今活着的、最原始的玉米亲属，经证明，跟玉米一样，有二十个染色体。这种植物跟玉米两者进行杂交：甲的穗状雄花花粉使乙的穗丝受精，结出来的果实看来是高产的棒状果实。这一发现顿时使植物学家和农民产生兴趣。全世界的玉米培育者开始来索取种子。种植玉米的大部分费用消耗于犁耕旧的玉米田和播种新的玉米，因此这种Zeadiploperennis玉蜀黍属的新品种的发现，为能培植一种多年生的玉米带来了希望，这样每年农民收获以后就不再需要重新播种。’
“毫无疑问，这是一种极好的新作物！”Iltis说。“在今后十年里，它可能跟玉米杂交至少一万次。它对好几种主要的玉米病毒有免疫力，并且它能在墨西哥气候凉快的山里生长，因此通过杂交，我们最终可能把多年生的玉米栽种在美国南部几个州。”
因为Zea diploperennis非常原始，所以它使我们了解到许多有关玉米遗传的情况。“它对了解玉米的进化史来说，可能是一块‘罗塞达碑’*，”Iltis提示说。“幸运的话，我们确实可以由此打开许多科学上的奥秘。”
Iltis所指的是玉米的祖先迄今尚未确定这样—个问题。没有一种其他的禾本科植物在一把坚硬的轴蕊——玉米棒上，结出这样多的一排排种子；因此，玉米没有明显的植物原型。玉米棒是玉米的关键部分。它究竟是从哪里来的呢？
宿根类蜀黍是玉米的一种近亲，但它究竟是父母，兄弟还是侄甥，却是科学论战中的课题。如果人们隔开一段距离看的话，那就很难把两者区分开，因为这两种植物有着相似的叶子，而且两者具有互不相关的雄花和雌花。许多植物学家热烈地争论说：宿根属蜀黍确实是玉米的祖先，但对这种意见，另一部分人同样激烈地提出质疑。
Iltis是属于那些确信宿根属蜀黍是玉米母体的人；1978年，他和J. Doebey出发去观看这种新的多年生的类型。
他们在僻远的道路上驾驶了四天，跟Guzman—起来到马南特兰山脉陡峭的悬崖绝壁脚下。他们骑着租来的四头骡子、两匹马和一头驴子，带着一队帮助他们的印第安本地人，沿着羊肠小径向上爬。他们穿过满地地衣苔藓、阴森森的树林，再向上爬过一块空旷的松树林，最后到达北麓约八千英尺高的一处马鞍形山脊，那里云雾缭绕、山石嶙峋。
他们的脚下，长着一小块一小块玉蜀黍田，田的四周盛开着野花。Guzman在一条小溪边下了马。他的周围是密密麻麻一簇簇宿根属蜀黍类植物，这正是他们寻找的这种Zea diploperennis，长得跟人一样高，有着长长的穗须。
“当我终于亲眼目睹这种活生生的宿根属蜀黍时，”Iltis回顾说，“我的心真是跳个不停；我一跳下骡背，即刻在那条冰凉深邃的溪流边挖掘出一大簇，观察它们的根部。它们的根部有着粗壮而短小的根茎，类似这样的根茎我可从未见过。我轻声地在Doebley耳边说，‘这种该死的东西还有块茎呢！不相同，好吧！’”
在接下来的四个小时内，整个小组“像着了魔似地呈扇形散开，收集标本。”“大伙欣喜若狂！”Iltis回忆说。
新的种类比玉米更显得像禾本科植物；它们有几根主茎像扇子似地从根茎长出。许多标本生长在溪涧的河底，这给人们一个启示：也许可以利用它们来培育玉米，使其能在潮湿的地方生长，现在这种作物在潮湿的地方容易得病。
野草一枝值千金
附近，在六棵巨大的丝兰树下有一间旧茅屋。那位印第安主人通过Iltis向导的翻译，对他们说，他实际上吃过这些硬得跟石头一样的宿根属蜀黍的谷粒，办法是先把它们磨成粉然后掺上玉米片制成饼——但只有在荒年才那样做。
“这样看来，”litis说，“在这里几乎毫无用处的植物，在经济和植物学上却具有极大的重要性。长在山坡上的这一种野草，几乎一无所用，人们殊不知它对我们玉米作物具有亿万美元的潜在价值！”
这一发现也许是最近一些发现中最重要的一项发现。为了保持玉米作物持续地进化以适应虫害的变异和其他环境变化，以及满足人类的需要，我们需要储存玉米以从中获得育种。
我们将发现，宿根属蜀黍以及南北美原始的印第安玉米里有着一种很强的抗病力，耐寒力，以及丰富的蛋白和油脂含量，还有许许多多其他特点。它们形形色色的基因，提供了一种替代的选择能力，特别当紧急情况发生时它可以中流砥柱、化险为夷。
原因是，自野生玉蜀黍驯化以来的一万年左右的时间内，玉米的种植已经传播到许许多多自然环境不同的地区，从而创造出大量适应当地环境的玉米品种。大多数印第安人保存一些玉米种子，待下一年播种；因此，各户人家相邻的田地里就形成各种不同的玉米品系。这种“家族品系”存在于偏僻的地区，其中少数几种具有特殊的特性而被列为今天世界上主要的玉米品种。它们对于病原体和恶劣环境的反应还不得而知。但是，它们常常跟许多其他的玉米品系以及野草相间而生，并且互相进行生存竞争，这种竞争使它们赋有壮健的体质和抗病的能力。
它们中有些品系有着出乎意料之外的特性。例如，亚利桑那州的皮马和派派古印第安人的玉米，能在炎热的沙漠气候下茁壮地成长，而且仅仅只有六十天就成熟了（美国中西部玉米种植地带需要一百至一百二十天）。印第安人收获一年二熟玉米。
在这个活着的、不断进化着的大“仓库”里，可以获得确保玉米培育不断发展的变异性。但仓库里库存的却不是制成品。一种玉米的原始品种，就其本身来说，往往并不符合中西部农场经济上利用的要求。一种理想的遗传特性（譬如，对某种真菌的抵抗能力），必须经过跟优良品种杂交和逆代杂交直至杂交的品种表现出每种品种的最优良的特点；这样，这种遗传特性才能从外来玉蜀黍的染色体里被吸收过来。这一过程起码需要五年。
目前在玉米遗传性“保存”方面所发生的情况，使许多玉米科学家们大惊失色。在拉丁美洲更僻远地区的那些古老的玉米品种，也正在被现代高产的、单一相同的杂交玉米所取代，而野生的宿根属蜀黍正濒于灭绝。许多地区，挽救这种局面由于太迟而不起多大的作用了。
“现代高产玉米穗的进化过程正处于消失的严重危险中，”麻省大学G. Wilkes坚持说。“这是一件矛盾的事情：农业技术发展的结果，取代了农业技术赖以为基础的自然应变能力。这好比像拆了地基补屋顶。”
下一个遭殃的，完全可能轮到这种新发现的Zea diploperennis。“这种植物，发现它们生长在大不过三英亩的土地上，”litis指出，“全世界也许只有一两千株这种植物。如果我们多喝几杯啤酒的话，那么这种亿万美金的资源可能永远付诸东流！”
全世界，尤其在热带地区，玉米作物的野生亲属正在遭到破坏，litis把它称之为灭绝植物神族的大屠杀。譬如说，整个拉丁美洲，成千上万种具有潜在宝贵特性的玉米品种和品系正濒于消亡的边缘，或者已经灭绝。在哥伦比亚和墨西哥，许多古老的玉米类型现在很难找到；随着开山筑路，和农民们，进入更偏僻的地区，为急剧增加的人口种植更多的粮食，或者种植向美国出口的草莓，墨西哥和危地马拉西部山坡上，一年生的宿根属蜀黍已经绝迹。
玉米特别脆弱，因为没有人类的帮助它就无法生存。玉米的进化根据人类的需要经过如此肆意的人工培植，以改玉米结子实的结构——那永远附着种子的雌穗，再也不可能重新生长出植物。不仅玉米穗四周的包皮阻碍种子的散布，而即使外壳剥落的穗上的种子发了芽，它们仍然依附在玉米棒上，长出的植物由于如此紧密地挤在一起?而互相堵塞不能开花。在玉米尚未结出足够的果实以避免自己绝种以前，人们必须用人工或机器把玉米种子从玉米棒上剥下，同时把它们散播到田里。这样我们就成了玉米生长的保护人了。
随着新颖的玉米杂交品种的发展，许多第二次世界大战以前在美国广泛采用的老玉米品种基本上已淘汰了。然而今天，要是一家墨西哥农民或一户河比印第安人家族放弃一种祖祖辈辈赖以糊口的玉米品种的话，那么只要一年这种品种可能就绝迹了；如果把所有明年播种的种子玉米都吃完的话，那就更不需要一年就完了。Wilkes说：“几千年以来玉米优秀的遗传财富可能顷刻之间毁于一碗玉米粥里！”
玉米的基因只能保存在活的玉米种子的核仁胚泡里；一旦种子死了，它的基因再也不能补救。进化不像历史，人们不能指望它重复再现。
抗御饥荒的种子库
玉米的某些遗传差异是通过收集玉米种质和种子而保存起来的。国际玉米和小麦改良中心所做的一次规模最大的收集，是三十年前由墨西哥农业部里某一个机构发起的。在墨西哥城附近的一所钢骨水泥的玉米冷藏室里，贮放有一万三千种不同的玉米种子，其中大多数是Zeamays，或玉米。这不算多。收集的过程是麻烦的，因为种子过了一、二十年就失去其生存性，因而不得不周期性地重复播种，重新收获的种子继续保持玉米品系。植物贮藏起来的遗传物质，经受不起种子机能的衰退。不久以前，在威斯康星州斯图奇恩湾（Sturqeon Bay）那里，整个一年马铃薯的收获，由于美国马铃薯的种质贮藏出了问题而付诸东流。然而，我们的未来依靠着这种储存“银行”。种子的收集，“在我们难以想象的这杆天平秤上，位于我们和灾荒之间，”伊利诺斯大学J. Harlan詧告说。“从一种非常确实的意义上说来，人类的未来全依靠这些东西。”他指出，世界上无论怎样收集种子，都不能说收集得足够了。
就玉米而言，中南美印第安农民的田地，可能是可供选择来种植玉米的对象。这些田地，是保持老的玉米品系和进化出新品系的摇篮地区。
“为了弥补种子收集的不足” litis说，“绝对有必要把墨西哥，危地马拉和秘鲁那些使用原始玉米品种的特别偏僻的地区划为禁止农业援助的地区，禁止在这些地区人为地大面积地引进改良的玉米品种。至少，我们在那里必须将‘绿色革命’拒之于门外，并且为未来一代代的玉米而把这遗传蓝图冷藏着原封不动地保存下来。”总而言之，让农民种植他们一直种植的那种玉米。
许许多多植物遗传学家同意这样做。但如何才能把这些摇篮地区保护起来呢？全球大家庭将依靠这些摇篮地区；但又不能剥夺墨西哥，危地马拉和秘鲁山地里的印第安农民分享现代玉米杂交品种的利益。对他们来说，高产的玉米可能是一种祝福。
需要给予这些地区以某种形式的津贴，以便像国家公园那样，把这些原始的农场以遗传公园的形式保持下来。如果玉米能够有效地自己重新生长的话，这种公园将成为自然的荒野地带，植物完全依靠自己育种和进化。但是，玉米保护地区，必须是农民耕种的田地。
世界将需要那些“原始的”玉米品种。详细地谈一下我们几年前所遭遇到的玉米枯萎病，对于说明这个问题是最好不过的了。
1970年，南部玉米叶枯萎病，这一场破坏性的病害，迅速地在美国玉米作物中滋蔓开来。这场枯萎病争播是意外地突如其来；它使美国措手不及，连准备都没有。
过去，Helminthosporium maydis真菌只是烂掉一些玉米穗和引起叶子枯萎，人们从未把它成一回事的。以后到1969年，伊利诺斯州突然冒出一种新的玉米病毒突变体。后来那一年，这种病毒突变体影响到佛罗里达州的冬季作物；由于1970年气候温暖而潮湿，孢子突变体随风飘扬的很快使五大湖至墨西哥湾的农田染上枯萎病。灾情严重的地区，煤烟似的孢子黑压压地在联合收割机上飞舞。
通过培植生产不具有“得克萨斯”细胞质的杂交种子，这种局面得到扭转。由于遗传学家和玉米培育者巨大的努力，避免了五年的延误；到1970年末，已经培育出有抵抗能力的种子了。那年冬季，佛罗里达州和拉丁美洲在小块田地里增加播种这些种子，但直到1973年方才生产出足够的新种子来满足供应的需要。
玉米枯萎病造成了美国粮食价格的提高，但在像危地马拉和肯尼亚那样一些有一半人口以玉米为食粮的国家里，这样一次玉米歉收将会带来灾荒。
令人寒心的是这种情况可能再一次发生。事实上，我们的玉米今天甚至更容易受到病害的侵袭。目前还看不到1970年枯萎病的迹象，然而其他潜在的病原体也会引起像由Helminthosporiummaydis所造成的那样一场传染病灾。
“实际上，培育高产的玉米和利用一个狭窄的遗传基础，从生物学上来说并不是不正常的，”Wilkes解释说，“但你必须保持一定数量、现成的库存种子，这些种子具有像当地原始农业迄今尚存的多种多样遗传特性。不去储存，那是不可思议的。”
Zea diploperennis的罕见发现是一份最后通牒：如果住在墨西哥偏僻的山坡上个别的印第安农民决定栽种高产杂交品种玉米的话，那么人们可能永远将失去这种像丛生的杂草和一无用处的野生的多年生宿根属蜀黍。
[Smithsonian1979年10卷9期]
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*罗塞达碑是1797年在埃及罗塞达城郊发现的一块古碑，它对解译古埃及象形文字极有价值。