當前位置: 華文世界 > 科學

全球曾僅剩一株!上天宮一號育種,普陀山的這棵樹有何特殊?

2024-01-27科學

在閱讀此文前,麻煩您點選一下「關註」,方便您進行討論和分享,給您帶來不一樣參與感,感謝您的支持。

文丨科普10克

編輯丨科普10克

前言

「不就是一棵樹嗎,有什麽稀罕的?」

2011年9月29日,中國的「天宮一號」攜帶著四顆種子 ,奔往太空。

而它這次的目的,就是為了利用太空的特殊環境,讓這些種子能夠存活下去, 在這四顆種子裏,有一顆被稱為「地球獨子」的種子

為了保護這顆種子,中國設立了新的部門,甚至專門配備了專人24小時看守。

那麽, 被稱為「地球獨子」的植物,為何會因此如此大的關註?

普陀鵝耳櫪的發現

1930年,中國植物學家鐘觀光受命前往舟山普陀山考察當地植被, 舟山群島氣候溫和濕潤,植物種類繁多,一直以來都是植物學家夢寐以求的寶地

這次考察,鐘觀光對普陀山寄予厚望,希望能發現些新奇的植物。

考察當日,鐘觀光和助手們背負器具,來到普陀山腳下,透過望遠鏡環視山麓,鐘觀光看到滿山蒼翠,種類繁多的植被使他喜出望外,帶著雀躍的心情,鐘觀光踏上了普陀山。

爬上山頂, 一株異常高大的喬木突然闖入鐘觀光的視線 ,這棵樹高達十幾米,粗壯的樹幹成對生長,沒有分叉的枝條,十分引人註目。

鐘觀光走近仔細觀察,發現樹上的花朵分兩種,一種淡紅,一種淡黃,非常獨特 ,這樣奇特的大樹,鐘觀光在以往的研究中從未見過。

回到住處,鐘觀光細細記錄下這種樹的特征,他意識到這可能是一個新的植物種類,但沒有輕易下定論。

這一發現令鐘觀光激動不已,他決定再次爬上普陀山,詳細觀察這棵罕見的大樹。

兩年後, 植物學家鄭萬鈞來到普陀山,對這棵大樹進行了研究 ,他測量這棵樹的高度達13.5米,側幹直徑35.2厘米。

透過對樹皮、葉子、花朵的觀察,鄭萬鈞確定這屬於樺木科鵝耳櫪屬下一個未知的種類 ,將它正式命名為普陀鵝耳櫪。

起初,普陀鵝耳櫪並不罕見,普陀山上曾經存在許多這種植物,但由於戰亂導致的破壞以及人們的不當采集,其數量急劇減少。

直到這次考察, 人們才驚訝地發現普陀山上僅存一株普陀鵝耳櫪,這棵樹已達250歲高齡

專家們發現,這棵孤傲的普陀鵝耳櫪失去了繁衍後代的能力,成為全世界僅存的同類,這一發現使植物保護工作刻不容緩,也啟發人們反思過去對珍稀資源的浪費和破壞。

普陀鵝耳櫪的意外發現充滿戲劇性,但當人們開始想要呵護這一物種後,卻發現它已經是植物界的「獨生子」。

那麽, 普陀鵝耳櫪這一物種的生存有著怎樣的難題呢?

普陀鵝耳櫪的「自絕後路」

普陀鵝耳櫪似乎天生就帶著「滅絕體質」, 尤其在近代環境突變的背景下,它的數量更是急劇下降,甚至到了僅存一株的瀕危狀態

不過導致這一物種境況如此危險的原因,更多的源自普陀鵝耳櫪的繁殖過程中存在多重障礙,其自然繁殖能力極為捉襟見肘。

先拿它的開花習性來講,普陀鵝耳櫪的開花期非常短,每年只在4月中旬開始開花,而且最初開放的全部都是雄花。

一直要等到4月下旬,雌花才會出現 ,也就是說,雌雄兩性花朵能夠實作授粉的時間視窗非常小,一般只有短短的9天左右。

更為糟糕的是, 4月正值普陀山多風多雨的季節,這已經極短的9天好天氣時段還容易被破壞,導致無法順利完成授粉過程

而在艱難有了後代以後,普陀鵝耳櫪後代苗木的成活率卻又不怎麽景氣,普陀鵝耳櫪屬於雌雄同株的植物,雌雄兩花位置不同,需要借助風力或昆蟲等外力進行傳粉。

即便雌雄花授粉成功,形成種子的概率也很低,因為種子非常容易被海風刮落,即使種子結實,發芽也很困難。

普陀鵝耳櫪的種子殼極其堅硬厚實 ,這雖然是對海島氣候是一種適應,但也使得種子不易自然發芽。

一些相關數據顯示,就算在人工輔助條件下,其種子發芽率也僅有2.5%左右,可以說極其低下,據傳,在那時候的「獨苗」普陀鵝耳櫪周圍,從未發現過它的自然繁殖後代。

而隨著普陀山生態環境的惡化, 過去曾幫助普陀鵝耳櫪傳粉的昆蟲數量大幅減少,授粉傳粉環節也面臨著極大的困境。

普陀鵝耳櫪又屬於雌雄同株植物,雌雄花位置不同,需要依靠外力如風或昆蟲來進行授粉 ,這導致近年來,普陀鵝耳櫪實作自主授粉的可能性進一步降低。

種種跡象表明,普陀鵝耳櫪似乎與生俱來就帶有「滅絕體質」,僅存的最後一株也難逃滅絕的命運。

那麽, 為了拯救這一物種,研究人員是怎樣客服這些難題的?

拯救瀕危物種的努力

普陀鵝耳櫪曾經因為只剩下最後一株而被列為全球最瀕危的植物之一 ,為了拯救這顆「地球獨子」,科學家和保護人士進行了持續不懈的努力。

起初,他們對這棵最後的普陀鵝耳櫪進行了精心的照料和保護,防止它受到外界的幹擾和破壞。

當時, 普陀鵝耳櫪周圍專門設定了警戒線與柵欄,24小時由專人看守 ,確保遊客不會過度靠近或攀爬樹幹。

1999年,普陀鵝耳櫪還被列入國家一級重點保護野生植物名單,在專業人員的呵護下,這棵樹逐漸恢復了生機,每年都能開花結果,這為後續的繁殖創造了條件。

接下來, 科學家們投入大量精力研究普陀鵝耳櫪的人工授粉和培育技術 ,他們嘗試了扡插、嫁接、種子播種等多種方法,在控制溫度、濕度、照明等條件下培育普陀鵝耳櫪。

經過數十年努力,普陀鵝耳櫪的數量終於從1株增加到2015年的4萬株,但是這些植株遺傳多樣性非常缺乏,都來源於那棵最後的母樹,仍然面臨巨大威脅。

為提高遺傳多樣性,科學家用分子生物學方法對普陀鵝耳櫪進行大規模基因篩選,尋找其中的遺傳變異個體。

他們收集了成千上萬個樣本,對每個樣本的DNA進行解序, 尋找其中的單核苷酸多型性位點。

這項工作極為艱巨,需耗費大量人力物力,同時,還將普陀鵝耳櫪遺傳資源送到全國13個單位進行異地保存培育,以適應不同氣候環境,一些區域已成功使普陀鵝耳櫪開花結果。

除地面培育外,2 011年,普陀鵝耳櫪種子還與其他極度瀕危植物一起送上了天宮一號 ,利用太空特殊的宇宙射線和微重力環境誘導遺傳變異。

科學家們在返回後的種子中發現了一些明顯的表型變異,這為拯救瀕危物種提供了新的嘗試方法。

多年來, 科學家和環保人士不斷嘗試各種方式拯救這顆「地球獨子」 ,從保護最後一株老樹,到研發培育技術,再到異地和太空培育,普陀鵝耳櫪族群數量已有所恢復。

但要徹底拯救這個物種,還需要持續努力,公告利用分子生物學和空間科技還進一步豐富其遺傳多樣性。

那麽, 為何要對這一不起眼的物種,付出這麽多努力呢?

保護生物多樣性

在這個日益變化的世界,人類必須認識到生物多樣性的重要性,生物多樣性是維持地球生態系平衡的基礎,如果失去了生物多樣性,許多物種將會滅絕,生態系也將面臨崩潰。

物種的消失將導致一系列嚴重後果,每一個物種都扮演著獨特的角色 ,比如傳粉植物對農作物授粉至關重要,它們的減少會直接影響到糧食產量。

還有一些微生物和細菌們,它們將營養物質回歸到土壤和環境中,保持生態系的平衡。

些鳥類和哺乳動物是重要的食物鏈調控者,它們的存在可以有效控制害蟲族群過度繁殖

可見,生物圈中每一個生命個體都在扮演著不可或缺的角色,它們之間的相互作用維系著整個生態鏈,如果某個環節消失,整個系統就會受到影響甚至崩潰。

在這些之外, 生物多樣性對人類也十分重要,我們賴以生存的空氣、水源、食物、藥物都來源於自然

例如, 許多重要藥物的成分來自於植物 ,森林吸收二氧化碳釋放氧氣,為我們提供新鮮空氣。

從這些來看,我們的日常生活與這些自然資源息息相關,如果因族群減少和滅絕而導致這些資源枯竭,人類的生存也會面臨威脅。

近年來, 全球暖化加劇了生物多樣性的喪失,比如台風、幹旱等極端天氣現象影響著動植物的生存環境。

濕地因為幹旱消失,一些鳥類無處尋找食物和棲息地,海洋生物也面臨著海水酸化和溫度升高帶來的巨大壓力。

人為原因如濫砍濫伐、汙染、過度捕撈等也在消耗著自然資源,許多物種的棲息地被破壞,數量急劇下降,一些物種已經瀕臨滅絕。

面對這種局面, 我們必須采取行動保護生物多樣性 ,每個人都可以從日常做起,比如節約用水用電,減少一次性用品的使用,選擇環保型生活等。

結語

為了拯救僅剩一株的普陀鵝耳櫪,從研究它的生產繁殖開始, 研究人員付出了難以想象的毅力,甚至還將送上太空這一寶貴的機會也贈與了它

而相應的,我們也收獲了難以想象的收獲, 不僅又拯救了了一個即將滅絕的物種,還進一步保護了物種多樣性 ,而更多的回報還將在未來我們下一代人的生活的點點滴滴。

(免責聲明]文章描述過程、圖片都來源於網絡,此文章旨在倡導社會正能量,無低俗等不良引導。如涉及版權或者人物侵權問題,請及時聯系我們,我們將第一時間刪除內容!如有事件存疑部份,聯系後即刻刪除或作出更改。