銀杏和水杉,應該是最為人熟知的瀕危植物了——當然你可能並不知道它們已經瀕危了。

「這個玩意兒在我們那兒滿街(地)都是,為什麼瀕危?」

這裡的瀕危,說的是這些植物在野外環境的生存狀況,不包括你所在的街道、小區裡種植的那些樹木。

水杉與銀杏|Paulitzer & Ellery / wikimedia

苗圃栽培的品種與野生環境下自然生長的植株,幾乎可以說是完全不同的:

一方面,為了方便園藝管理或者整齊劃一,我們栽培的植物要保證高度的統一性,也就是每棵樹都差不多,育種育苗會選擇同一家系,甚至對優良植株進行無性繁殖。這意味著你在大街小巷看到的銀杏們,可能都是一母同胞的姊妹,甚至就是同一個孫悟空的分身。

另一方面,人類可以通過雜交、選育、轉基因等手段,使栽培品種適應各種各樣的環境氣候,併為之創造適宜生長的條件。而野生種群非但沒有這樣的優待,有時運氣也會決定它們的未來是光明還是晦暗。

今天就先「唯心」地講一講運氣。

近在身邊的史前遺老

近在身邊的史前遺老

水杉

水杉(Metasequoia glyptostroboides)是柏科紅杉亞科水杉屬的唯一一種尚存植物

紅杉亞科是一個極其古老的類群,曾是北半球森林植被的重要組成成分,但後來,由於地質變遷、氣候變化等原因,紅杉亞科的大量類群絕滅:新近紀(動植物形態開始與現代的接近)全球性的氣溫下降,迫使紅杉亞科逐漸從高緯度地區撤出;第四紀(約260萬年前至今,板塊運動與此前相比不再劇烈)冰期氣候的劇烈惡化,使紅杉亞科的分佈區進一步退縮至中、低緯度地區,最後在歐洲全部消失,僅在東亞腹地和北美西部殘存。

目前紅杉亞科植物只有3個單種屬:水杉屬、巨杉屬和北美紅杉屬,每個屬都分別只剩下「一根獨苗」

其中,巨杉和北美紅杉是樹木界的「巨人」。|Alpsdake & Mike Murphy / wikimedia;Bernt Rostad / Flickr

約1000萬年以前,持續隆起的喜馬拉雅山脈使得東南季風不斷加強,雲南的水杉林喪失了庇護所,野生水杉的分佈地再一次縮小,如今僅蜷縮在中國湖南、湖北和重慶兩省一市幾個縣的交界處。

水杉林|Fxqf / wikimedia

銀杏

銀杏(Ginkgo biloba)是銀杏目僅存的植物。銀杏類的化石最早可以追溯到2.7億年前。根據化石證據,銀杏目曾有過五個科,廣泛分佈在世界各大洲。白堊紀被子植物迅速崛起時,銀杏類也和其他裸子植物一樣迅速衰落;晚白堊紀後,銀杏科以外的銀杏類植物已經基本絕跡

漸新世由於氣溫下降,銀杏不斷南遷;自更新世中期(58萬年至14萬年前)以來,歷經多次冰期的銀杏一退再退,如今僅在中國東部(浙江天目山為代表)、西南(貴州務川、重慶金佛山為代表)和南部(廣東南雄、廣西興安為代表)地區有三個野生種群

銀杏葉,訴說著史前的故事|James Field;Joe Schneid, Louisville, Kentucky

冷杉

另一個類似的例子是冷杉。冷杉屬(Abies)曾經是北半球亞熱帶及溫帶森林的重要組成樹種。冷杉屬樹幹通直、壽命長、耐陰耐寒,是隨著全球氣候變化繁盛又衰退的類群。由於間冰期氣溫不斷攀升,而冷杉屬生性怕熱,所以只有兩條退路——向北和向上。無論是緯度升高還是海拔攀升,都像飲鴆止渴,雖然帶來了短暫舒適的清涼,但也意味著冷杉即將退無可退。

冰期曾一度蔓延至熱帶邊緣的冷杉屬,一些選擇往北退縮,回到溫帶、寒溫帶森林中,另一些則向山頂退縮。著名的百山祖冷杉Abies beshanzuensis)就是後者。

百山祖冷杉生長在浙江麗水百山祖主峰海拔1700米的山谷溝旁,如今只剩下屈指可數的幾株。與之類似,梵淨山冷杉僅分佈在貴州江口、松桃、印江三縣交界的梵淨山山脊陡坡;而元寶山冷杉僅分佈在廣西融水縣元寶山海拔1700~2050米針闊混交林中。

印有百山祖冷杉的郵票|中國郵政

印有百山祖冷杉的郵票|中國郵政

這些間斷分佈在南方各個山頭的冷杉,既是與間冰期不兼容的冰期「遺老」,也是暖春裡的雪娃娃。隨著溫度升高,它們只能不斷向山頂攀爬——若是有一天,連山頂也酷暑難耐,那麼它們就會像自己同宗親友們一樣,永遠消失。

近在身邊的史前遺老

是幸運兒還是倒楣蛋

水杉、銀杏、百山祖冷杉等瀕危的裸子植物,乃至鱟[hòu]、腔棘魚這類「活化石」物種,相較於它們已滅絕的親友,目前都還算是演化事件中的幸運兒。

每一次微小的自然選擇都可能導致遺傳漂變,甚至使得種群陷入瓶頸效應——當一個物種的個體數量所剩無幾時,只要一場意外就可能使之全部滅絕。事實上,類似的隨機丟失一直在發生。運氣好的個體,基因會永久流傳,運氣差的則會湮沒在歷史洪流中。自然選擇對於自然界來說,平淡得就像春花秋月,涼風流水。

用小球模擬遺傳漂變的影響,五代後,紅色小球代表的基因已經完全消失|Gringer / wikimedia

離我們生活更近的倒楣蛋是香蕉。現在大家能在超市裡買到的香蕉品種幾乎都是香芽蕉(即卡文迪什蕉),而在20世紀50年代之前,世界上流行的香蕉品種卻是口味更佳、更易於儲存運輸的大麥克香蕉——可能不少人都知道傳說中的「香蕉愛滋病」,這種由土傳性鐮刀菌引起的香蕉枯萎病,幾乎讓大麥克香蕉全軍覆沒。

由於商品香蕉(小果野蕉的三倍體品種)的種植主要依靠無性繁殖,這就意味著成千上萬株香蕉本質上可能都是同一株香蕉:好處是性狀穩定,甜度、大小、產量統統穩定;壞處也源於穩定,一旦有某種病原體可以侵染某一株香蕉,那麼大批量的香蕉都會隨之倒楣

一個冷知識是,香蕉牛奶等食品具有的獨特「人造香蕉」氣味,反而和大麥克更像|pixabay

有香蕉作為「前車之鑑」,人們對待其它經濟作物更是不敢懈怠。

事實上,我們的食物比我們脆弱得多。經濟作物抗蟲抗病品種的培育一直是全球生物界的熱點。

大豆Glycine max)是一種飽受病蟲害困擾的重要農作物,它的近親、國家二級保護植物野大豆G. soja),則可以為其提供保障。野大豆分佈廣泛,居群眾多,性狀多變,倘若栽培大豆受到某種病蟲害威脅而產量劇減,我們還可以依靠雜交、轉基因等手段使栽培大豆的種群延續下去。

病蟲害源於自然界,在野生環境中摸爬滾打的野大豆種群,總會有辦法抵抗難纏的災害,但如果世界上僅剩下栽培大豆而無野大豆,再遇到疾病,它們將無力抵擋。

黃豆,老了的大豆。一切看似平常的背後,或許都有不少不為人知的故事|public domain

近在身邊的史前遺老

即使承擔責任很反直覺

相比農業,林業似乎離城市生活更遠。事實上,城市行道樹種的挑選範圍極其狹窄,銀杏、水杉恰巧位列其中,又恰巧祖上都曾廣佈北半球,因而人工培育的各品種再回到祖先曾經踏足的土地,倒也不難。這便給大家造成了「滿大街都是」的錯覺

可是成熟品種/家系的廣泛應用會帶來隱患,最壞的結果參見香蕉。在危急存亡之時,野生種群所保留的豐富的基因庫,或許可以拯救嬌養於城市中的行道樹們

銀杏大道|pixabay

銀杏大道|pixabay

養在苗圃庭院內的水杉,在野外數十年未發現實生苗,這意味著它們在自然競爭中已經有心無力,難以與欣欣向榮的被子植物相抗衡。若失去人類的救助,才復活不過百年的活化石,可能又要消失了。它們面前是深淵,但我們可以伸出手來。

植物擁有強大的繁殖能力,即使僅靠一段枝條扦插、嫁接,也能再生長出一個新的個體——當然這個新生個體與母體的基因完全相同。僅保留栽培品種而失去野生種群,會讓我們損失植物大量的遺傳資訊,而當我們掌握了這些遺傳資訊,我們就可以探索三大「哲學」問題之一:生命從哪裡來?

探索每一個物種從哪裡來,不只是為了滿足好奇心和解答哲學問題而已。

目前世界上的栽培銀杏幾乎全部源於浙江天目山居群,若是防微杜漸未雨綢繆,育種學家便可用重慶或是廣西的植株來雜交,以獲得性狀更優、抗逆性更強的品種——這還只是野生種群肉眼可見的益處

野生種群可以幫助我們了解生物之間的相互作用。野大豆蔓生攀援,莖纖細柔弱,種粒細小,含油量低;它沒有人類照看,如何抵禦旱澇,如何抵禦蟲病,它的莖纏繞著誰,它靠誰傳粉,靠誰遮陰,它的種子供養了誰,又在誰的庇護下年復一年地生長;它與誰同生,和誰共死……這些都是切實重要的研究。如果說有什麼現實意義,至少,了解野大豆能幫助離我們更近的大豆渡過一些可能的難關

一草一木的聯繫,遠比我們想象的複雜且重要|pixabay

人類幾乎要忘記如何與鄰居們和諧共處。才倏地反應過來的人們更加茫然不知:這些共享陽光雨露、冷暖乾溼的草木蟲獸,是怎樣糾纏共生的?

群落與生態系統的複雜性與多樣性,決定了世界上沒有兩個完全相同的生態系統。沒有對照、無法重複的嘗試更讓人摸不著頭腦——我們不知道這些鄰居是如何相伴渡過千萬年的漫長時光,也不太知道曾經的人類祖先如何消磨光陰,因此,在破壞了原本的生態環境後,也不知道該怎麼恢復原貌。

在可以預見的未來,我們仍都將在這顆星球生存下去。

保護物種的野生種群雖任重道遠,也可能讓多數人費解,但終歸還是為了人類自己。這話雖俗,卻一點沒錯。

拓展閱讀

不只是銀杏,鳥類也是我們重要的鄰居。但如果不是因為人類建築,這些鳥或許會在遙遠的山麓悠然地度過一個冬天。

作者:媗媗

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