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银杏的野生种群

发布时间:2019/10/13  新闻类别:银杏苗木新闻 点击?#38382;?28
     

孤独的活化石


银杏在全球广泛种植,可谓最受人类喜爱的?#21442;?#20043;一。而孤独是它鲜为人知的另一面。“现生银杏是古老的银杏家族唯一幸存的成员。”论文第一作者,浙大生命科学学院副教授?#26685;?#40527;说。

 

世界各地发现的化石表明,银杏类曾在恐龙时代盛极一时,那时,不同属、不同种的银杏“兄弟”类目繁多、遍布南北半球,俨然一个庞大的银杏家族。一亿年前,有花?#21442;?#24320;始快速崛起,银杏家族走向衰落,成员们陆续退出历史舞台。与现存银杏亲缘关系最近的?#24378;?#24681;银杏(G. cranii),它分化独立于5600万年前,也早已经在地球上绝迹了。

 



在裸子?#21442;?#22235;大家族之一的“银杏纲”里,如今只留下孤零零“银杏”一个种。神奇的是,它忠实保留着亿万年前祖先的模样——扇形带凹缺的叶片,有时深裂为二——化石里如此,现实?#24184;?#26159;如此。正是因为这种遗世独立、形态“静滞”的风范,达尔文说它是?#21442;?#29579;国的“鸭嘴兽”。它还有个更为通俗的名号——“活化石”。


关于银杏这种“活化石?#20445;?#26377;两个问题一直悬而未决:第一,世界上是否还存在野生银杏种群?在哪里?第二,银杏在进化上是否已经陷入“灭绝旋?#23567;保?/p>


三个“避难所”都在中国


?#21442;鎩?#36991;难所”是野生种群存在的前提。在全球经历极端气候特别是冰川期时,物种大幅灭绝衰退,一些地貌复杂的山谷可能会成为残存森林及其幸运物种的“避难所?#20445;?#29289;种的踪迹逐渐收缩到这里,等气候转好,它们?#21482;?#37325;新向外面的天地生发。


寻找“避难所”种群,成为浙大?#21442;?#31995;统进化研?#23458;?#38431;20年前就开始的工作。在时任浙大生科院院长的洪德元院士的提议下,团队负责人傅承新教授把这项研究?#25159;?#20102;973课题。我国东部的天目山保护区内一共有银杏大树254棵,对于它们是否为野生种群,学术界一直存在争议。有学者认为,由于天目山宗教活动历时悠久,这些银杏有可能是僧人引种的结果。


“首先,我们是从种群水平判断是否野生,而不是评价单个植株。其次,从外形看,野生与人工栽培的种群?#23721;?#30452;接判断。?#38381;栽?#40527;说,“但是基因不会说谎,通过遗传信息分析,我?#24378;?#20197;根据基因多样性、稀有基因的?#24503;省?#36951;传成分的起源和形成过程等信息,结合野外调查结果,来判断是否野生。”


研究一共从全球?#40493;?#21040;545个代表性银杏样本,树木胸径都在50厘米以上(50厘米的银杏树龄大约100岁),它们分别来自中国、韩国、日本、北美洲?#22242;分蕖!?#26679;品?#36127;?#35206;盖了全球银杏所?#24184;?#30693;的自然分布范围和著名大树,是迄今为止银杏样品采集覆盖范围最广的。”共同第一作者、研究生殷平平说。

 


?#36857;?#20013;国采样地点分布和遗传成分分析


通过种群遗传结?#36141;?#21160;态历史模拟分析,研?#23458;?#38431;鉴定出银杏的4个古老遗传成分存在于中国的3个“避难所?#20445;?#19996;部(浙江天目山为代表)、西南(贵州务川、重庆金佛山为代表)以及?#21916;浚?#24191;东南雄、广西兴安为代表)。此外,大巴山脉和湖北大洪山区分布的银杏是?#21916;?#21644;西?#21916;?#31181;群在冰期形成的混合种群。


通讯作者之一、浙大生科院傅承新教授说,这些不同的避难所,保留了现存银杏的不同“家系”。在更新世晚期(51万至14万年前)的多次冰期中,不同避难所的种群之间产生了分化,不同避难所特?#24184;?#20256;成分的混合也在进?#23567;?/p>

 


?#36857;?#38134;杏种群动态历史


该研究进一步表明,目前遍布全球的银杏?#36127;?#22343;源自以浙江天目山种群为代表的中国东部种群,“银杏是先迁移到日本和韩国,再从中国东部迁移到?#35775;潰?#32780;?#36951;分?#30340;银杏源自中国。” ?#26685;?#40527;介绍,在此之前,人们一直误以为?#20998;?#30340;银杏是日本迁移而至。“遗传成分分析告诉我们,?#20998;?#29616;存的遗传成分更接近于天目山银杏,而与日本的银杏差异较大。”


著名?#21442;?#23398;家?#35828;?#903;克兰曾在《银杏:被时间遗忘的树种》一书中,曾深情地描述银杏“是中国送给世界的珍贵礼物。”今天,这句话有了更有力的科学证据。


基因仍然“元气满满”


关于银杏的另一个悬疑是,如果银杏已经进入进化末端,那么人类就不必刻意把它作为濒危?#21442;?#21152;以刻意的重点保护。著名古生物学家周志炎院士曾表示,虽然银杏树依然存活于世,但?#23548;?#19978;已进入演化的衰落期。他无不伤感地说:“银杏属内的多样性已日趋减少,与之相随的现象是物种的凋零和分布地域的日趋局限。”


事实是否真是如此?在这项研?#24656;校?#30740;?#23458;?#38431;给出了?#27490;?#30340;答案。他们发现,银杏在物种水平维持了较高水平的遗传变异。“虽然就银杏科或银杏属而言,现存物种多样性极低,但现存银杏是具有足够适应潜力的物种,并非处于灭绝旋涡或进化末端。?#38381;栽?#40527;说,“较高水平的遗传变异?#20985;?#27979;到的适应性基因,多次遭遇冰期导致种群规模压缩后?#31181;?#26032;恢复,再加上在冰期和间冰期可能都存在较广的潜在分布区,意味着银杏在面临环境变异时,有较多的应对‘方案’。我们相信,银杏还在继续进化,至少不至于很快灭绝,甚至有可能东山再起,重现昔日银杏家族的荣光。”

但,人类还不能因?#35828;?#20197;轻?#27169;?#22240;为一些新的危机正在出现。?#26685;?#40527;说,他们在野外监测时发现,许多野生的银杏大树周边,已经10年?#36127;?#27809;见天然更新的幼树?#32479;?#36807;3年的成活幼苗。“我们猜测,可能是森林郁闭度较高,结实率和幼苗成活率?#38470;擔?#21516;时,松鼠等动物取食银杏种子,进一步加剧了种子量的减少,而造成银杏的‘断代’。这急需人类再次伸出援手,给予精准重点保护。?#38381;栽?#40527;说。


另一个危机是,大多数银杏的野生种群不在自然保护区内,生?#31216;?#22351;、人类移栽对银杏造成了?#29616;?#30340;威胁。这让我想起了著名的建筑设计师弗兰克·劳埃德·莱特的故事。当年他在美国芝加哥的郊区买下一块地,?#24613;?#24314;造他的家和工作室时,那里有一棵银杏的幼苗。赖特先生没有砍树,而是绕着银杏设?#24179;?#36896;了居所。现在,银杏幼苗已经长成参天大树,成为人们?#25226;?#24314;筑大师?#20848;?#26102;一个必经的景点。


要让银杏生生不息,除了科学,人类还需要付出更多的智慧与爱。


 
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