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克隆繁殖的故事

已有 4340 次阅读 2010-4-20 16:01 |个人分类:科普散文|系统分类:科普集锦| 疣花三角兰

提起克隆,人们已不再陌生,都知道它是英文“Clone”的音译, 是指由单个原初亲体通过无性过程或营养过程所产生的所有有机体的集合而这些新产生个体相互之间及其与亲体之间在遗传上完全相同。在地球上,每时每刻都可能有克隆动物出现,如克隆羊、克隆牛、甚至到引起争议的克隆人,每一种克隆动物的出现都会引起世人的广泛关注。但克隆植物似乎从来未引起人们的注意。实际上,植物中的克隆现象比动物中的更广泛存在。克隆植物是指在自然生境条件下,能通过营养繁殖产生与其“母性”个体在基因上完全一致的新个体的植物。在植物界中有一大类植物均属于克隆植物,如高等植物中几乎所有的苔藓植物,大部分的蕨类植物和许多的被子植物。据统计,从欧洲中部所调查的2760种植物中,约66.5%为克隆植物。另外,许多重要的农作物、经济植物、药用植物和资源植物,以及不少有毒和有害杂草也都是克隆植物。也许正因如此,克隆植物的名头才没有克隆动物那样响亮,正所谓“物以稀为贵”。

通过以上的介绍,我们可以看出,克隆植物即是指能克隆繁殖的植物,而克隆繁殖实际上指的就是营养繁殖。因此,做为根、茎、叶均能产生新植株的类群,植物中才有如此多的克隆植物。但是,做为植物界中最进化的植物,做为达尔文用以证明杂种优势的类群,兰花似乎一直与克隆繁殖不搭界。实际上,兰花中克隆繁殖也广泛存在,只不过总是与自花授粉或异花授粉同时存在。而授粉机制在兰花中是如此丰富多彩,导致人们总是将兰花的克隆繁殖忽略,只能让克隆繁殖徒有“既生瑜,何生亮”的感叹。但你见过只有克隆繁殖、没有有性生殖的兰花吗?大千世界,无奇不有,还真有这么一种兰花。它就是疣花三角兰。

20077月,全国兰科植物种质资源保护中心的科学家们深入茫茫的云南高黎贡山在一片林下较荫蔽的石上,首次发现了疣花三角兰。科研人员发现,该疣花三角兰有大量克隆分株,也能开花,但未见一个结实的植株。通过人工自交和人工异交授粉,疣花三角兰的子房在6小时后开始肿大,3后所有被授粉的花停止发育随后干枯授粉后子房变大表明授精正在进行该物种仍然保留有性繁殖的特性。但花朵干枯于授精期间反映出该物种存在受精障碍。也就是说,该兰花在实际情况中只有营养繁殖,而没有有性生殖。

为什么会有这一现象呢?原来疣花三角兰开花时,恰是当地雨季来临之前,此时干燥,风力大,低温和弱光的生态条件对于植物的开花、传粉、结实显然十分不利。疣花三角兰在这种不可预测的环境条件下为避免恶劣的生境条件而导致繁殖失败的风险为了保障生命的延续,在漫长的进化过程中发展出了另一种保障繁衍的机制就是将有限的能量用于对其有效的克隆繁殖, 以这种单一投资方式避免了因两面投资均得不到回报致使种群灭绝的后果。可能正是由于这种原因疣花三角兰才能在远离其同属近亲、如此恶劣环境的地方生存下来。为了自身的生存,疣花三角兰选择了无性生殖,放弃了帮助她传粉的昆虫朋友,放弃了雌雄交配,放弃了丰富多彩的有性生殖。也许,用一首诗可以概括疣花三角兰的心地:“朋友诚可贵,爱情价更高。若为生命故,两者皆可抛”。

 

 



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