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前段时间某天下午,出了单位大门,人行道上一片银杏果实映入眼帘,可能是恰逢周末行人较少,以及才掉落不久(中午吃饭路过时还没有),现场保存较完好,被踩烂碾烂的不多。当时便拍照稍作编辑发了朋友圈,有反响。但朋友圈方式耍存在感明显,内容过去快餐,不成系统,缺乏深度和广度。从那后,想写一些关于银杏的内容的想法一直萦绕心头。但始终没有动笔。因为想要写出的内容有深度有广度且系统,仅凭自己有限的储备远不够,需要查资料、辨真伪、编辑文字、配图等等,还是很花时间的。正好这两天参加单位一活动,路漫漫,夜漫漫,此事提上日程,才成此文。此文,一为了却心事,二为充实自己,三为答疑解惑。
图1 人行道上的银杏果
一、保护的野生银杏
有人问,人工栽培的银杏,其成熟后种子通过动物传播,在野外生根发芽长大的,算不算保护野生植物。《中华人民共和国野生植物保护条例》中的保护的野生植物,是指原生地天然生长的珍贵植物和原生地天然生长并具有重要经济、科学研究、文化价值(这里我简称“三有”)的濒危、稀有植物。通俗讲,保护的野生植物,就是指在没有经人类活动干扰的最初分布地自然生长的、而非人工种植或栽培的珍贵植物和“三有”的濒危、稀有植物。种群存在多久才算原生地?可见原生地是个相对概念,毕竟植物也是可以扩散的。现在的一些被认为的野生保护植物种群是否真的是原生地自然生长的,无文字记录及史料记载,已难考证。而且,保护的野生植物与保护野生动物不同,人工繁育野生动物也属于野生动物范畴,比如人工繁育的大熊猫依然是保护动物,但《国家重点保护野生动物名录》中备注了“仅限野外种群”的物种除外。回到开始的问题,如果此操作能成真,我认为可以算。但在现实的野外,很难很难,下文会解释。
二、野生银杏在哪里?
一直以来,植物学家认为世界上的野生银杏仅在浙江天目山有遗存(《中国植物志》上依然是这么说的)。浙江大学等研究机构对中国有可能是野生的银杏种群进行了研究(2019年,中国科学院植物研究所与浙江大学、华大基因研究院等联合发表在《Nature Communications》上的一项成果),发现头顶光环的天目山银杏的遗传多样性并不是最高的,遗传多样性最高的银杏种群来自重庆金佛山,金佛山还是全球最有可能的野生银杏分布地。而对于浙江天目山的银杏是否为野生种群,学术界一直存在争议。有学者认为,由于天目山宗教活动历史悠久,这些银杏有可能是僧人引种的。除重庆金佛山外,野生银杏种群在我国贵州的务川、广西的兴安、广东的南雄也有分布。
以浙江天目山为代表的东部,以贵州务川、重庆金佛山为代表的西南部,以及以广东南雄、广西兴安为代表的南部,称为银杏在中国存在的3个“避难所”。
三、银杏分公树和母树?
是的。银杏的花属于单性花,且雌雄异株。单性花,即一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊,比如大家熟知的玉米及杨柳科植物的花,都是单性花;雌雄异株,就是说一株银杏树,要么只开雄花(公树),要么只开雌花(母树),杨柳科植物也是雌雄异株。
四、城市里的银杏都来自同一株母树?
这涉及银杏两种主要的繁殖方式,实生和扦插。实生,是指通过种子来繁殖,属于有性繁殖;“扦”有修剪之意,扦插就是剪取银杏(母体)的一段枝条插入土壤中的繁殖方式,为无性繁殖,相当于“克隆”,繁殖的个体的遗传信息与母体完全相同;我们平常在公园或路边见到的银杏,主要是采用扦插的方式繁育的,且最大可能是浙江天目山银杏的克隆体(上述团队根据银杏全基因组测序结果发现,遍布全球的银杏几乎都源自以浙江天目山种群为代表的中国东部种群)。
五、银杏的果实
银杏是裸子植物。裸子植物,因不形成密闭的子房,也就不会形成与被子植物一样的果皮(图2),故胚珠发育成的种子裸露在外。可见,银杏是有“实(种子)”无“果(果皮)”。很多报道中银杏果皮云云,都是指银杏的种皮(图3)。
图2 荔枝的果实
图3 银杏的种子
六、有毒
银杏的种子含有氢氰酸、银杏酸、生物碱,三者协同,毒性更大。这种策略可以最大程度地保护其种子不被吃掉。但还是有动物演化出了解毒能力或降毒能力(此方面内容,推荐看Elizabeth A. Dauncey著的《致命植物》)。
七、臭味
指的是银杏成熟种子的外种皮。银杏的外种皮中含有丁酸、庚酸等不饱和脂肪酸,暴露在空气中很容易被氧化,所谓酸败。氧化分解成挥发性醛、酮、酸的复杂混合物,对我们而言就是会闻到刺激气味。
图4 银杏外种皮
八、野生银杏的种群为何难以扩大?
生态学通识之一:每个物种都存在适宜和不适宜的栖息地。每一个动植物都受到所有环境因子的影响。只有当所有的这些限制因子至少在一年的部分时段都适宜时,一个物种才能够在一个区域持续生存。一个物种想茁壮成长,它的生态需求链上的所有环节必须完备(这几句引自Charles J.Krebs著的《生态学通识》)。对于野生银杏种群状况的不乐观,有种说法是,因为与银杏共生的动物的消失限制了其种子的大范围传播。银杏喜光,生产缓慢,由于缺少大范围传播种子的动物,自然下落的种子,在周围大树的遮阴下,很难发芽、生长。
银杏的种子有毒,自然界中以其为食的动物很少。外种皮散发的臭味,原本是发给传播其种子的动物的信号,让现有的大多数动物敬而远之。但也有少数一些动物,如赤腹松鼠、灰松鼠和果子狸,这就是开饭的信号,饭菜的味道。这么看来,还是存在有传播银杏种子的动物。按理说,银杏的种子虽然富含淀粉、蛋白质和脂肪,但毕竟有毒,吃多了肯定不好,口下应该有幸存的。但如果“僧多肉少”呢?毕竟野外的银杏种群较小,又是雌雄异株。即便有一些幸存,因其它环境限制因子,叠加种子本身的问题,剩下的能成功生根发芽的更少,能成为幼苗和幼树的更加微乎其微,这也是野外很难见到银杏幼树和幼苗天然更新的原因。呜呼哀哉,银杏野生种群及其核心种质资源保护任重而道远。
图5 银杏外种皮
九、银杏的未来
有专家说,银杏已经进入了演化的衰落期,濒临灭绝。这种说法源自其物种多样性,并不是依据其植株的数量。虽然公园里、公路旁银杏成片,但银杏毕竟是其属的“独”种。但银杏历经上亿年沧桑变迁、岁月悠悠,同时代的动植物一个个倒下消失不见,其依然挺立,说明银杏还是非常能“打”的。而且,世界上许多国家和地域都有银杏栽培或生长,说明它对气候环境还是有相当广泛的适应性。
银杏基因组大,富含异常高的重复序列。2021年,中国农科院联合南京林业大学发表在《Nature Plants》的一项成果,共注释到银杏基因组27832个蛋白编码基因。含量异常高的重复序列,使得银杏的基因密码要长的多,这也解释了为什么银杏历经上亿年几乎保持不变(一些变化,如侏罗纪的已知种,胚珠2~5枚,常3枚,各自顶生在相当长的分枝上;而现生种,常两分叉,叉端各着1胚珠,常仅1胚珠发育成种子。图5 叉两端胚珠均发育成了种子)。表面的云淡风轻,并不代表内心毫无波澜。表型的无变化,并不说明DNA没有未雨绸缪。因为银杏允许重复序列随机插入到自己的基因组里,就有可能会形成新的基因,或者导致基因突变。突变是生物演化的基础,为自然选择提供了原材料。银杏遗传多样性随着基因组变大而变大,其适应性潜力也随之增强。类似于一个精通三百六十行的人,无论社会如何变革,都饿不死,所谓技多不压身就是这个道理。银杏的庞大基因组表明它是一个具有足够适应性潜力的物种,并没有处于灭绝旋涡,也不在演化的尽头。
图6 雌球花长梗两叉叉端的胚珠发育成的种子
才疏学浅,以上内容,纯属愚见,若有不正确的、不准确的,还请指正。
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