2018年物种日历 篇四十五：为了在寒冬温暖你，你不知道棉花有多努力

棉花是当之无愧的“纤维作物之王”，早在工业时代之前就已久经驯化栽培。工业时代到来后，棉花更是大放光彩，主要在英国进行的第一次工业革命，相当一部分成果就出现在棉纺织工业中。如今，即使化学纤维已经被广泛使用，棉花仍然是无法被完全替代的重要纤维作物。

英国工业革命中的纺织厂。 图片：J. S. Fletcher / The Story of Leeds

在植物学上，棉花并非仅指一种植物。如今栽培的棉花中，最常见的是由棉属中陆地棉（Gossypium hirsutum）和海岛棉（G. barbadense）两个种培育的品系，它们都来自美洲。在亚洲和非洲，过去还有很多树棉（G. arboreum）和草棉（G. herbaceum）栽培，但现在已经比较少了。这几个种都属于锦葵科棉属（Gossypium）。

棉花的花色有很多，甚至在一天中的不同时间都会呈现出不同花色来。这样一来，四大栽培棉种的花是不是看起来没有太大区别？

图片：KENPEI & H. Zell & Mason Brock / wikimedia；Brian Gratwicke / flickr

漂洋过海的奥秘

棉属现在已知有50多种，广布于非洲（及邻近的阿拉伯半岛）、澳大利亚、夏威夷群岛和南、北美洲的热带地区。棉属植物经常出现在一些岛屿上，除了夏威夷群岛，还有大西洋中的佛得角群岛以及太平洋中的加拉帕戈斯群岛等——有一种“达尔文棉”（G. darwinii）就是加拉帕戈斯群岛的特产，以曾经到访过那里的达尔文命名。上面提到的海岛棉之所以叫“海岛”，也是因为它的产地之一是包括巴巴多斯岛在内的加勒比群岛。

这样广阔的分布范围曾经让植物学家怀疑棉属并非一个属，而是多个关系较远的属拼凑在一起的，但从形态、细胞到分子的各种证据都表明，棉属确实是“一家人”，是从一个共同祖先演化出来的。那么，为什么棉属会有这么广的分布范围呢？奥秘恰恰就在于我们利用它纺纱织布的部位——种子上的长毛。

去除大部分纤维后的陆地棉种子。图片：Victor M. Vicente Selvas / wikimedia

说到种子上的长毛，也许你会想到柳絮，想到成熟的柳树种子在春天的暖风中肆意飞舞，然后猜测棉花也是靠风力传播种子。这个想法自然不错，但还不够全面。事实上，大多数棉属植物（包括人类驯化栽培的4个种）的种子不仅可以靠风力传播，还能靠海水传播。

原来，棉花种子上的棉毛不仅又轻又柔，而且天生能耐受盐水的腐蚀。它们落到海上，或自己团成一大块随波逐流，或附着在一些飘木之类的“浮筏”上漂洋过海，借此扩散到遥远的另一块陆地。靠着这种借助大洋的远距离传播方式，棉属植物不仅到达了夏威夷群岛这种大洋深处的孤立岛屿，甚至还横跨大西洋，从非洲到达了美洲。难怪，即使是如今种植在远离海洋的大陆中心的棉花，种子也仍然具有忍受盐水浸泡的能力。

未熟与成熟的陆地棉。图片：ChriKo / wikimedia；Michael Bass-Deschenes / Flickr

“木绵”和“木棉”，傻傻分不清？

中国本没有棉花，也没有“棉”字（这个木字旁的“棉”字直到宋代才出现）。但在西汉时期，中国西南地区和两广地区“近水楼台先得月”，率先从印度引入了树棉（可能还有少量草棉）。只不过，当时树棉还不叫树棉，而是叫梧桐木、桐木、木绵等别的名字。比如《后汉书·西南夷传》就记载，东汉时在永昌郡（今云南西部）“有梧桐木华，绩以为布，幅广五尺”。

也许你会怀疑：这些记载里的植物，是否有可能不是棉花，而是同样属于锦葵科的木棉（Bombax ceiba，也叫“攀枝花”）？ 的确，在宋代以前，中原人因为大多没见过棉花和木棉，容易把它们混为一谈。木棉的果实里面虽然也有很多长毛，却又硬又短，无法纺纱织布，它们只适合作为填充物，装填在垫子、枕头之类的用品里面。所以文献中凡是提到可以织布的“木绵”，必是树棉无疑。

与棉花同样属于锦葵科的木棉开花时非常美腻。 图片：Hemant banswai / wikimedia

棉花家族，陆续走进中国

几乎与此同时，中国新疆地区最晚在东汉时期，也已经通过丝绸之路引种了草棉，织出的棉布被称为“白叠布”。不过，无论是南方的棉花还是西域的棉花，长期都没有继续向中原地区引种。这时候的大部分中国人穿的还是葛、麻、丝绸做的衣服。

直到元代，情况才终于有了变化。这时候，南方的棉花已经向北传播到长江流域，而西域的棉花也向东传播到了陕西一带。在众多传播棉纺织技术的工匠中，黄道婆是最有名的一位，她的家乡今属上海市徐汇区。黄道婆年轻时流落海南岛，在那里向黎族人学会了从轧棉（把棉纤维与种子分离）、弹棉到纺纱、织布的全套技术，晚年回归故里，便把这整套技术传授给乡人。从此，以松江府为中心的江南地区逐渐成为重要的棉纺织手工业区。

1989年中国人民银行发行的黄道婆纪念币，面值5元。 图片：Gouvernement chinois / coincompendium

明代，棉花的种植进一步向华北等地扩散，棉花也逐渐淘汰了葛和麻，成为人们衣着的主要原料。为了适于在气温比较寒冷的地方种植，人们从树棉中选育出了植株矮小、可以当作一年生作物栽培的品种。在明清的几百年间，这种类型的树棉就是中国种植最多的棉花。

清朝末年，中国发达的棉布生产业严重影响了英国向世界推销棉布的生意。英国悍然通过鸦片战争强行打开中国国门，才总算把用机器造的棉布强行输入中国。英国棉布用的原材料主要是陆地棉和海岛棉，这些美洲的棉花纤维更长更细，织出的棉布更细腻，确实比树棉更好用。于是从19世纪末期起，中国也开始引种美洲的棉花，很快就在全国推广，取代了树棉的地位。

棉花种子，左起分别为陆地棉、海岛棉、草棉。上面一排是栽培型，下面一排是野生型。图片：Ying Bao et al. / PNAS（2011）

1949年以后，中国的棉花种植有了很大发展，曾经长年是世界上产棉最多的国家，直到2015年才被印度超过。如今，中国棉花主要分布于华北地区和新疆地区，又以新疆种植棉花的条件最为优越。每年棉花成熟的时候，都会有一支大军乘着火车前往西域绿洲，从事摘棉花的辛苦工作。

收获季节的棉花田。 图片：Kimberly Vardeman / flickr

尽管棉花主要是一种纤维作物，但它还有其他用途，比如轧棉之后分离的棉籽可以榨油。而且，棉属植物的花也十分艳丽，50多个种合起来，几乎拥有彩虹的每一种颜色，是时候让它们在我们的花园里也占据一席之地了。

棉籽油被使用在沙拉油、沙拉酱、美乃滋或洋芋片等零食中，因为它不会掩盖食物原味，遇热不易起油烟。 图片：Cottonseed Oil / wikimedia