葡萄的演化•公众理解科学系列(八)

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第三纪时期是地壳运动的剧烈时期,全球气候的慢慢转冷,使得葡萄属植物的进化有了不同的方向:麝香葡萄亚属(Muscadinia Panch)和真葡萄亚属(Euvitis Planch)。因为在第三纪中期的北美东部墨西哥湾地区属于热带气候,所以在北美的这些地区进化出了适合热带地区生在的麝香葡萄亚属(Muscadinia Planch)。而中欧、东亚和北美西北部地区属于温凉气候。所以在以上地区进化出了适合于温凉爽气候生长的真葡萄亚属的植物,但因为地理位置的不同,我们将这三个地区的真葡萄亚属区分为欧亚种群,东亚种群和美洲种群。

到了三百万年前的第三纪的上新世时期开始,由于地球轨道变化等原因,地球逐渐进入了冰川期,距离北极圈最近的欧洲受到冰川期影响最大,到了第四纪时期,冰川期过后,整个欧洲种群的葡萄几乎灭绝,最后只剩下了一个种——森林葡萄(V.silvestris)。冰川期对美洲种群和东亚种群的影响较小,所以保存下来的了较多的葡萄种(东亚种群40多个种,美洲种群28个种)。

01

欧亚种群葡萄

欧亚种群在冰川期唯一幸存的种主要分布在黑海里海沿岸的高加索地区。冰川期过后,这些地区属于温和的温带和亚热带,但土壤干旱,这里很少受各种病虫害等的影响,所以在这样的气候下逐渐形成了生长期长,浆果风味甜美,对低温及高温及病虫害的抗性较差,但抗旱性较强的欧亚种葡萄(V.vinifera L.),这就是我们现在广泛种植的欧亚种葡萄存在以上特性的原因之所在。

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02

东亚种群葡萄

而在东亚地区气候变得寒冷,潮湿。特别是在中国东北、俄罗斯远东和朝鲜地区冬天气候变得异常寒冷,在这些地方生长的东亚种群筛选出了一个生长期很短,抗寒性特强的葡萄种——山葡萄(V. Amurensis Rupr.),它可以耐受零下50°的低温。而在我国湖南等地有些葡萄,长期生长在高温潮湿,通风透光很差的森林中,进化出了耐高温、高湿,抗病性好的刺葡萄(V. davidii Foex.)。因为这些葡萄生长的环境比较复杂,容易受到不良环境的影响,所以,东亚种群的葡萄在抗寒,抗潮湿,抗病性方面都比较强。但由于这些地区一直以来被森林覆盖,人类对葡萄的干预较少,所以到目前为止,在东亚种的很多葡萄种还以野生状态生长在中国、朝鲜、日本、越南、印尼、印度、 前苏联远东等地的森林、山地、河谷及海岸旁。这里需要注意的是东亚种群的40多个种有29个是起源于中国,所以中国成立东亚种群葡萄资源最丰富的国家。

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03

美洲种群葡萄

北美的美洲种群葡萄受冰川期影响较小,在北美大陆的美洲种葡萄随着生长地区不同的气候类型向不同的方向进化。由于在美洲大陆北部比较寒冷,所以生长在当地的河岸葡萄(V. Riparia Michx.)和美洲葡萄(V.labrusca L.)具有较好的抗寒性,而在美洲南部比较干旱,土壤盐碱,所以在当地的沙地葡萄(V. Rupestris Scheele)和山平氏葡萄(V.champini Planch.)有很好的抗旱和抗盐碱性。北美洲东南部地区是葡萄根瘤蚜和霜霉病、白粉病等真菌病害的起源地,在长期的进化过程中,生长在这些地区的伯兰氏葡萄(V. berlandieri Planch)等变得对根瘤蚜、霜霉病等真菌性病害有一定的抗性,这里的抗是指他们任然会受到相关病菌的侵染,但危害程度较小,可以正常生在繁殖。

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至此,葡萄在自然状态下的缓慢进化基本成型,各地葡萄由于各地区不同的气候类型而进化出了不同的生长特性,而且在当时人类的活动范围较小,对野生葡萄的影响很小。所以接下来葡萄在较长的一段时间内是以完全野生的状态生长的。

那么人类怎么参与到葡萄进化中的呢?人类与葡萄的不解之缘请见下回分解。

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