每到秋天,北京就换上金黄的“限定皮肤”,这“黄皮肤”相当一部分是银杏树给的。然而,令人诧异的是,这种随处可见的树木,早在1999年就被划为国家重点保护野生植物(一级),且目前仍处于濒危(EN)等级。
活化石的辉煌与落寞
银杏是地球上最古老的树种之一,已存活了2.7亿年。银杏类植物曾在恐龙时代盛极一时,约一亿年前,随着有花植物的快速崛起,银杏家族走向衰落,成员们陆续退出历史舞台。
现存的银杏是“银杏纲-银杏目-银杏科-银杏属-银杏种”唯一遗留的植物,如果银杏灭绝,灭绝的将是一整个纲。这种孤独的分类学地位,使银杏在植物界中犹如一位“孤勇者”,承载着整个植物纲的希望与重担。
野生与栽培:两种不同的命运
从生物学角度讲,濒危说的是植物在野外环境的生存状况,不包括街道、小区里人工栽培的那些植物。因此,银杏的濒危指的是“野生银杏”,而非城市中随处可见的栽培银杏。
由于大多数银杏野生种群不在自然保护区内,加上生态环境破坏、人类移栽对银杏造成严重威胁。在许多野生银杏大树周边,已经10年不见天然更新的幼树。这一现象揭示了野生银杏种群面临的严峻生存挑战——没有新一代的幼树,种群延续将无从谈起。
基因多样性危机:看不见的生存威胁
城市行道树的银杏多为“近亲繁殖”,无法增加银杏的基因多样性。因此,大街小巷随处可见的银杏,它们的基因其实是相同或相似的。这种基因一致性的背后,隐藏着巨大的生态危机。
由于目前种植银杏的基因不再具有多样性,所以一旦自然界暴发一场针对银杏的疫病,可能所有的银杏树都会因病毒感染而死亡。这种情况类似于农业中的单一栽培风险——当所有个体都具有相同基因时,一种病原体就可能摧毁整个种群。
长寿之谜:银杏的生存智慧
银杏等早期裸子植物至少在2.7亿年前就已经在地球上出现,有“活化石”之称。几乎所有多细胞生物都无法逃避衰老,并最终导致个体死亡。人和动物的衰老被认为主要与端粒损耗、DNA损伤、DNA突变积累、表观遗传改变等因素有关,寿命一般只有几十年,最长也仅100多年。然而与动物不同,自然界中,一些树种年龄可达几百甚至上千年依然生长旺盛,银杏就是其中之一。
扬州大学银杏研究团队、北京林业大学林金星团队和林木分子设计育种高精尖中心合作研究发现,银杏长寿的秘密主要有两方面原因:一是树干形成层干细胞不进入衰老阶段;二是树体的抗性超强。
研究人员发现600多年的银杏古树,尽管干细胞分裂变慢了,但并没有老化迹象,这些古树干细胞中,所有跟老化相关的生理和分子指标都与20多年树龄的树没有显著差别。这种干细胞不断的持续分裂能力,是银杏永葆青春的重要原因之一。
同时,银杏体内抵抗逆境、病虫害和病菌的R基因数量远远多于其他物种,木质素单体、类黄酮和芪类化合物代谢通路的基因数量和表达在银杏古树中也没有下降。这些具有特殊保护功能的代谢物在古树中的累积效应,大大增强了树体的抗性。
保护与思考:人类责任与自然平衡
银杏的生存状态反映了人类活动对自然界的深远影响。野生银杏的濒危状态,很大程度上是由于人类活动导致的栖息地破坏和过度采伐。而城市银杏的基因单一性,则是人类选择性栽培的结果。
保护银杏不仅是为了保留一种美丽的树木,更是为了保护生物多样性和生态平衡。银杏的生存智慧——长寿和强大的抗逆性,为人类提供了研究衰老和抗病机制的宝贵模型。从银杏中提取的物质在医药、保健品等领域的应用,也展现了这种古老树种对人类健康的潜在价值。
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