满大街都是的银杏,为什么说它濒危了?

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  银杏和水杉,应该是最为人熟知的濒危植物了——当然你可能并不知道它们已经濒危了。

  “这个玩意儿在我们那儿满街(地)都是,为啥濒危?”

  这里的濒危,说的是这些植物在野外环境的生存状况,不包括你所在的街道、小区里种植的那些树木。

  

  水杉与银杏。图片:Paulitzer & Ellery / wikimedia

  苗圃栽培的品种与野生环境下自然生长的植株,几乎可以说是完全不同的:

  一方面,为了方便园艺管理或者整齐划一,我们栽培的植物要保证高度的统一性,也就是每棵树都差不多,育种育苗会选择同一家系,甚至对优良植株进行无性繁殖。这意味着你在大街小巷看到的银杏们,可能都是一母同胞的姊妹,甚至就是同一个孙悟空的分身。

  另一方面,人类可以通过杂交、选育、转基因等手段,使栽培品种适应各种各样的环境气候,并为之创造适宜生长的条件。而野生种群非但没有这样的优待,有时运气也会决定它们的未来是光明还是晦暗。

  今天就先“唯心”地讲一讲运气。

  No.1

  近在身边的史前遗老

  水杉

  水杉(Metasequoia glyptostroboides)是柏科红杉亚科水杉属的唯一一种尚存植物

  红杉亚科是一个极其古老的类群,曾是北半球森林植被的重要组成成分,但后来,由于地质变迁、气候变化等原因,红杉亚科的大量类群绝灭:新近纪(动植物形态开始与现代的接近)全球性的气温下降,迫使红杉亚科逐渐从高纬度地区撤出;第四纪(约260万年前至今,板块运动与此前相比不再剧烈)冰期气候的剧烈恶化,使红杉亚科的分布区进一步退缩至中、低纬度地区,最后在欧洲全部消失,仅在东亚腹地和北美西部残存。

  目前红杉亚科植物只有3个单种属:水杉属、巨杉属和北美红杉属,每个属都分别只剩下“一根独苗”

  

  其中,巨杉和北美红杉是树木界的“巨人”。图片:Alpsdake & Mike Murphy / wikimedia;Bernt Rostad / Flickr

  约1000万年以前,持续隆起的喜马拉雅山脉使得东南季风不断加强,云南的水杉林丧失了庇护所,野生水杉的分布地再一次缩小,如今仅蜷缩在中国湖南、湖北和重庆两省一市几个县的交界处。

  

  水杉林。图片:Fxqf / wikimedia

  银杏

  银杏(Ginkgo biloba)是银杏目仅存的植物。银杏类的化石最早可以追溯到2.7亿年前。根据化石证据,银杏目曾有过五个科,广泛分布在世界各大洲。白垩纪被子植物迅速崛起时,银杏类也和其他裸子植物一样迅速衰落;晚白垩纪后,银杏科以外的银杏类植物已经基本绝迹

  渐新世由于气温下降,银杏不断南迁;自更新世中期(58万年至14万年前)以来,历经多次冰期的银杏一退再退,如今仅在中国东部(浙江天目山为代表)、西南(贵州务川、重庆金佛山为代表)和南部(广东南雄、广西兴安为代表)地区有三个野生种群

  

  银杏叶,诉说着史前的故事。图片:James Field;Joe Schneid, Louisville, Kentucky

  冷杉

  另一个类似的例子是冷杉。冷杉属(Abies)曾经是北半球亚热带及温带森林的重要组成树种。冷杉属树干通直、寿命长、耐阴耐寒,是随着全球气候变化繁盛又衰退的类群。由于间冰期气温不断攀升,而冷杉属生性怕热,所以只有两条退路——向北和向上。无论是纬度升高还是海拔攀升,都像饮鸩止渴,虽然带来了短暂舒适的清凉,但也意味着冷杉即将退无可退。

  冰期曾一度蔓延至热带边缘的冷杉属,一些选择往北退缩,回到温带、寒温带森林中,另一些则向山顶退缩。著名的百山祖冷杉(Abies beshanzuensis)就是后者。

  百山祖冷杉生长在浙江丽水百山祖主峰海拔1700米的山谷沟旁,如今只剩下屈指可数的几株。与之类似,梵净山冷杉仅分布在贵州江口、松桃、印江三县交界的梵净山山脊陡坡;而元宝山冷杉仅分布在广西融水县元宝山海拔1700~2050米针阔混交林中。

  

  百山祖冷杉。图片:吴棣飞 / 中国植物图像库

  这些间断分布在南方各个山头的冷杉,既是与间冰期不兼容的冰期“遗老”,也是暖春里的雪娃娃。随着温度升高,它们只能不断向山顶攀爬——若是有一天,连山顶也酷暑难耐,那么它们就会像自己同宗亲友们一样,永远消失。

  No.2

  是幸运儿还是倒霉蛋

  水杉、银杏、百山祖冷杉等濒危的裸子植物,乃至鲎[hòu]、腔棘鱼这类“活化石”物种,相较于它们已灭绝的亲友,目前都还算是演化事件中的幸运儿。

  每一次微小的自然选择都可能导致遗传漂变,甚至使得种群陷入瓶颈效应——当一个物种的个体数量所剩无几时,只要一场意外就可能使之全部灭绝。事实上,类似的随机丢失一直在发生。运气好的个体,基因会永久流传,运气差的则会湮没在历史洪流中。自然选择对于自然界来说,平淡得就像春花秋月,凉风流水。

  

  用小球模拟遗传漂变的影响,五代后,红色小球代表的基因已经完全消失。图片:Gringer / wikimedia

  离我们生活更近的倒霉蛋是香蕉。现在大家能在超市里买到的香蕉品种几乎都是香芽蕉(即卡文迪什蕉),而在20世纪50年代之前,世界上流行的香蕉品种却是口味更佳、更易于储存运输的大麦克香蕉——可能不少人都知道传说中的“香蕉艾滋病”,这种由土传性镰刀菌引起的香蕉枯萎病,几乎让大麦克香蕉全军覆没。

  由于商品香蕉(小果野蕉的三倍体品种)的种植主要依靠无性繁殖,这就意味着成千上万株香蕉本质上可能都是同一株香蕉:好处是性状稳定,甜度、大小、产量统统稳定;坏处也源于稳定,一旦有某种病原体可以侵染某一株香蕉,那么大批量的香蕉都会随之倒霉

  

  一个冷知识是,香蕉牛奶等食品具有的独特“人造香蕉”气味,反而和大麦克更像。图片:pixabay

  有香蕉作为“前车之鉴”,人们对待其它经济作物更是不敢懈怠。

  事实上,我们的食物比我们脆弱得多。经济作物抗虫抗病品种的培育一直是全球生物界的热点。

  大豆(Glycine max)是一种饱受病虫害困扰的重要农作物,它的近亲、国家二级保护植物野大豆(G. soja),则可以为其提供保障。野大豆分布广泛,居群众多,性状多变,倘若栽培大豆受到某种病虫害威胁而产量剧减,我们还可以依靠杂交、转基因等手段使栽培大豆的种群延续下去。

  病虫害源于自然界,在野生环境中摸爬滚打的野大豆种群,总会有办法抵抗难缠的灾害,但如果世界上仅剩下栽培大豆而无野大豆,再遇到疾病,它们将无力抵挡。

  

  黄豆,老了的大豆。一切看似平常的背后,或许都有不少不为人知的故事。图片:public domain

  No.3

  即使承担责任很反直觉

  相比农业,林业似乎离城市生活更远。事实上,城市行道树种的挑选范围极其狭窄,银杏、水杉恰巧位列其中,又恰巧祖上都曾广布北半球,因而人工培育的各品种再回到祖先曾经踏足的土地,倒也不难。这便给大家造成了“满大街都是”的错觉

  可是成熟品种/家系的广泛应用会带来隐患,最坏的结果参见香蕉。在危急存亡之时,野生种群所保留的丰富的基因库,或许可以拯救娇养于城市中的行道树们

  

  银杏大道。图片:pixabay

  养在苗圃庭院内的水杉,在野外数十年未发现实生苗,这意味着它们在自然竞争中已经有心无力,难以与欣欣向荣的被子植物相抗衡。若失去人类的救助,才复活不过百年的活化石,可能又要消失了。它们面前是深渊,但我们可以伸出手来。

  植物拥有强大的繁殖能力,即使仅靠一段枝条扦插、嫁接,也能再生长出一个新的个体——当然这个新生个体与母体的基因完全相同。仅保留栽培品种而失去野生种群,会让我们损失植物大量的遗传信息,而当我们掌握了这些遗传信息,我们就可以探索三大“哲学”问题之一:生命从哪里来?

  探索每一个物种从哪里来,不只是为了满足好奇心和解答哲学问题而已。

  目前世界上的栽培银杏几乎全部源于浙江天目山居群,若是防微杜渐未雨绸缪,育种学家便可用重庆或是广西的植株来杂交,以获得性状更优、抗逆性更强的品种——这还只是野生种群肉眼可见的益处

  野生种群可以帮助我们了解生物之间的相互作用。野大豆蔓生攀援,茎纤细柔弱,种粒细小,含油量低;它没有人类照看,如何抵御旱涝,如何抵御虫病,它的茎缠绕着谁,它靠谁传粉,靠谁遮阴,它的种子供养了谁,又在谁的庇护下年复一年地生长;它与谁同生,和谁共死……这些都是切实重要的研究。如果说有什么现实意义,至少,了解野大豆能帮助离我们更近的大豆渡过一些可能的难关。

  

  一草一木的联系,远比我们想象的复杂且重要。图片:pixabay

  人类几乎要忘记如何与邻居们和谐共处。才倏地反应过来的人们更加茫然不知:这些共享阳光雨露、冷暖干湿的草木虫兽,是怎样纠缠共生的?

  群落与生态系统的复杂性与多样性,决定了世界上没有两个完全相同的生态系统。没有对照、无法重复的尝试更让人摸不着头脑——我们不知道这些邻居是如何相伴渡过千万年的漫长时光,也不太知道曾经的人类祖先如何消磨光阴,因此,在破坏了原本的生态环境后,也不知道该怎么恢复原貌。

  在可以预见的未来,我们仍都将在这颗星球生存下去。

  保护物种的野生种群虽任重道远,也可能让多数人费解,但终归还是为了人类自己。这话虽俗,却一点没错。

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