植物科普:近滅絕的銀杏為何能延續(xù)至今?
發(fā)布時間:2021-02-19
瀏覽次數(shù):1191
植物科普:近滅絕的銀杏為何能延續(xù)至今?
幾近滅絕的銀杏為何能延續(xù)至今?

?

秋天,一棵掛滿金黃色樹葉的銀杏樹。與大多數(shù)逐步落葉的樹種不同的是,銀杏樹的葉子往往會一次全部落光。攝影:WERNER LAYER,MAURITIUS IMAGES GMBH/ALAMY


撰文:SARAH GIBBENS

?

  當冬季第一波冷空氣來臨時,在曼哈頓和華盛頓特區(qū)的街道上,在首爾的社區(qū)以及巴黎的公園里,銀杏樹金黃的葉子便開始脫離枝頭,落到地面上。

?

  一開始銀杏樹只落下零星的幾片葉子,之后突然間整條街道都鋪滿了金黃的扇形葉片。不過,科學家們發(fā)現(xiàn)全球各地的銀杏樹落葉的時間有越來越晚的趨勢,可能是氣候變化的跡象。

?

  “人們會問我們,‘我應該什么時候出來看銀杏葉?’我們會回答10月21日,” 弗吉尼亞大學布蘭迪實驗農場的主任David Carr說,那里有一個被稱為“銀杏林”的植物園,園中有300多棵銀杏樹。

?

  Carr自1997年開始就在銀杏林工作,他說秋天變暖和銀杏落葉時間延后的趨勢非常明顯。“現(xiàn)在落葉時間似乎更接近10月底或11月的第一個星期?!?/p>

?

  不過,這并不是這一古老物種第一次面臨重大的氣候變化。銀杏的故事并不是人們所熟悉的人類忽略大自然的又一個案例。

?

  通過在北達科他州發(fā)現(xiàn)的化石,科學家們發(fā)現(xiàn)銀杏已經以現(xiàn)在的形態(tài)存在了6000萬年,其基因相似的祖先可追溯到1.7億年前的侏羅紀時期。

?

  在銀杏近2億年的時間軸上,“它們的數(shù)量逐漸減少,如今已幾近滅絕。最近因為人類對它的興趣而有所恢復,”《銀杏》一書的作者、全球最重要的銀杏專家之一Peter Crane說。

?

  追蹤物種生存狀況的國際自然保護聯(lián)盟將野生銀杏列為瀕危物種??茖W家們認為只有少量的稀有銀杏樹種群可能存在于中國。雨后的秋天,當你走在散落著金黃的銀杏葉的人行道上時,你就是在和一種罕見的物種進行近距離接觸——一種被人類從自然遺忘中拯救出來并散播到全球各地的物種。Crane說:“這是一個偉大的進化故事,也是一個偉大的文化故事?!?/p>

?

同類中的僅存物種

?

  在如今的地球上,共有五種不同類型的植物可以產生種子:數(shù)量最多的開花植物;結球果的針葉樹;麻黃目植物,大約有70個種類,包括沙漠灌木、熱帶樹和藤本植物;蘇鐵科植物,另一種古老的掌狀植物,以及孤獨的銀杏。在植物界的銀杏科中,現(xiàn)存的只有銀杏一個物種。

?

  科學家們認為,地球上曾經也有許多不同種類的銀杏。在中國中部地區(qū)的一個煤礦中,曾經發(fā)現(xiàn)過可以追溯到1.7億年前的植物化石,其中包含類似銀杏的樹,只是葉子的形狀和種子的數(shù)量稍微有所不同。

幾近滅絕的銀杏為何能延續(xù)至今?

?

圖為一組銀杏葉,翠綠的葉子在秋天會變成金黃色。攝影:DARLYNE A. MURAWSKI,NAT GEO IMAGE COLLECTION

?

  銀杏通常被稱為活化石(其中還包括馬蹄蟹和歐紫萁),因為它是數(shù)百萬年前一個種類繁多物種僅存的一種。銀杏是一個極其古老的物種,因此還保留了一些現(xiàn)代樹木中不常見的特征。

?

  銀杏樹分為雄樹和雌樹,當風中漂浮的花粉粒攜帶的雄樹精子與雌樹的種子結合,并使其受精時,二者就會繁殖,與人類的受精過程類似。銀杏樹還表現(xiàn)出從雄性變成雌性的潛在性別轉換跡象??茖W家很少觀察到銀杏樹的這一現(xiàn)象,也沒有完全理解其中的機制,但研究者認為雄樹有時會產生雌性枝干,作為確保繁殖成功的安全措施。

?

  一種理論認為全球銀杏物種滅絕始于1.3億年前,當時開花植物的種類開始增加,并不斷擴散?,F(xiàn)在全球的開花植物超過23.5萬種。與銀杏相比,它們的進化和繁殖更為迅速,生長速度更快,還會用果實吸引食草動物,用花瓣吸引更多的傳粉者。

?

  Crane說:“有可能是銀杏面臨著來自更現(xiàn)代植物的競爭,最終在競爭中被淘汰出局?!?/p>

?

  雖然銀杏已經開始為生存而競爭,但在大約6600萬年前全球變冷的新生代時期,北美洲和歐洲的銀杏還是不斷走向滅絕。到11000年前最后一次冰河時代結束時,幸存下來的銀杏僅存在于中國。

?

人類栽植

?

  銀杏樹的味道非常難聞。雌樹結的種子外層含有丁酸——人類嘔吐物的特有氣味。

?

  至于銀杏為何會進化出如此刺鼻的臭味,Crane說,“我猜銀杏種子被那些喜歡臭味的動物吃掉了。之后通過其腸道排出,最后在野外發(fā)芽。”

?

  同樣地,銀杏種子可能幫助它們在1000年前得到人類的喜愛。一旦除去銀杏果的外層果肉,里面的果實就像開心果一樣。Crane說,1000年前,當其它地區(qū)的銀杏樹早已滅絕后,中國人可能開始種植銀杏,并以它們的種子為食。(銀杏種子外面的有毒層去除之后才能食用。)

?

  直到17世紀末,銀杏才被帶到歐洲。當時德國博物學家Engelbert Kaempfer前往日本,并被認為從中國獲得了銀杏。如今,銀杏是美國東海岸最常見的樹種之一。銀杏似乎天生能抵御昆蟲、真菌和嚴重的空氣污染,而且能在混凝土下扎根,茁壯生長。

?

  在20世紀初之前,野生銀杏一直被認為已經滅絕,直到有人在中國西部發(fā)現(xiàn)了一片疑似野生的銀杏林。2004年發(fā)表的一篇論文不同意該觀點,認為這些樹是古代佛教僧人種植的,但同時還認為中國的西南部地區(qū)可能還會發(fā)現(xiàn)其他銀杏林。

?

  在隨后的2012年,一篇新論文引用證據(jù)稱,中國西南部的大婁山區(qū)確實存在野生銀杏林。

?

  “我認為中國的亞熱帶地區(qū)可能還存在一些野生銀杏林。但我們需要進行更多的考察探索,”云南大學的生態(tài)學者、2012年論文的作者Cindy Tang說。那些野生銀杏林是潛在的遺傳多樣性寶庫,可供育種者改善栽培物種。

?

  不過,Crane并不擔心銀杏的未來:銀杏樹非常受人類的歡迎,這將有助于其生存。Crane說:“盡管野生銀杏的處境可能比較危險,而且人類很難接近,但并不太可能滅絕?!?/p>

?

(譯者:流浪狗)

關注【深圳科普】微信公眾號,在對話框:
回復【最新活動】,了解近期科普活動
回復【科普行】,了解最新深圳科普行活動
回復【研學營】,了解最新科普研學營
回復【科普課堂】,了解最新科普課堂
回復【科普書籍】,了解最新科普書籍
回復【團體定制】,了解最新團體定制活動
回復【科普基地】,了解深圳科普基地詳情
回復【觀鳥知識】,學習觀鳥相關科普知識

聽說,打賞我的人最后都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者