一提起世界上最大的生物,,可能很多人會想到藍(lán)鯨,藍(lán)鯨的確是地球有史以來最大的動物,,但很遺憾它不是最大的生物,,最大的生物在植物界。 世界最著名的巨型植物是巨杉“謝爾曼將軍樹”,,高83米,,樹干的周長有31米,據(jù)估計,,謝爾曼將軍樹的體重在2800噸,,是藍(lán)鯨的20倍左右。而且它的年齡有3500歲,,周圍的巨杉樹都得叫它一聲爺爺,。 再一次很遺憾,謝爾曼將軍樹也不是世界上最大的生物,,并且它的年紀(jì)也不是最年長的植物,。這位桂冠的持有者,是美國猶他州的一片顫楊林,,叫做潘多,。 神奇潘多林潘多林全部為顫楊樹組成,乍一看沒有什么特別,顫楊不是什么高大喬木,,單看每一棵,,都長得不算高大,甚至看起來還有點那么苗條,。可是當(dāng)深入了解這片樹林的每一棵顫楊的DNA后,,所有人都會大吃一驚,這片面積105英畝的樹林,,居然擁有完全相同的基因,。 經(jīng)過植物學(xué)家長達(dá)幾十年的研究,終于挖掘出,,這片樹林起源于一棵顫楊雄株,,它沒有與雌株交配,而是通過無性繁殖的方式將自己復(fù)制了出來,。也就是說每一棵樹都是那棵“爸爸”的復(fù)制品,。 這還沒完,復(fù)制出來的顫楊因為基因都是相同的,,它們的根在土壤之下全部連接了起來,。從理論上將這片林子的DNA完完全全相同,加之根系相連,,于是植物學(xué)家們認(rèn)為潘多林可以被看做一個整體,。 于是,世界上最大的生物誕生了,,顫楊林潘多 ,,整體體重超過6000噸,最早形成于8萬年前,,也就是說潘多林不僅是全世界最大的生物,,還是全世界最年長的生物。現(xiàn)在再回過頭來看藍(lán)鯨和謝爾曼將軍樹,,它們還大嗎,? 無性繁殖無性繁殖是生物早期的一種繁衍手段,其歷史非常古老,,地球的生命還沒有進(jìn)化出性的時候,,無性繁殖是當(dāng)時生命獲取后代的唯一途徑。現(xiàn)在,,動物界中只有少數(shù)低等動物保持著這種方式,。 可無性繁殖卻在植物界發(fā)揚光大,大部分植物可以無性繁殖,,因而很多人認(rèn)定植物是比較低級的生物,。其實不然,大部分實行無性繁殖的植物是被子植物,這是整個植物界最高級的進(jìn)化體,。 被子植物的一生 潘多林在生物劃分上屬于被子植物亞門楊柳目楊柳科楊屬顫楊種,,是有雄株和雌株的。只是植物不比動物可以自由移動,,它們的活動受到了限制,,因此秉著“雞蛋不能裝在一個籃子里”的想法,被子植物在進(jìn)化過程中保持了有性和無性雙向發(fā)展的策略,。 所謂無性繁殖是指,,繁衍過程中不涉及生殖細(xì)胞,并且只有一個親本參與繁殖,。說白了就是,,沒有其他基因來自由組合,完全由單一親本的體細(xì)胞分裂而來,,利用的細(xì)胞的全能性,。比如只用一小截樹枝,插在營養(yǎng)液或者肥沃的土壤里,,一段時間后一棵新的植株誕生,,待它長大后就可以發(fā)現(xiàn)其與親本不管是外形還是基因都一模一樣。 被子植物的受精卵叫做種子,,需要動物為其授粉才能產(chǎn)生,,或者依靠風(fēng)來自然授粉,。這就導(dǎo)致繁衍成了一個看天氣的活動,,一旦天氣不好,動物和氣候都不站在被子植物這一邊,。為了保證自己有足夠的基因庫,,它們沒有在漫長的進(jìn)化中放棄無性繁殖。因此它們采取既參加有性繁殖,,又參加無性繁殖,。 無性繁殖有好有壞。優(yōu)點就是可以不受任何干擾實現(xiàn)自我復(fù)制,,保證自己的基因始終存在足夠的庫存,,就算遇到氣候極端惡劣的時候,也能將自己的基因保存下去,。缺點就是,,沒有與外界基因進(jìn)行交流,基因多樣性差,,疾病百分之百遺傳給下一代,,長期下去并不利于種群的延續(xù)。潘多林之所以能以無性繁殖的方式綿延8萬年,主要原因是它適應(yīng)了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境,。 淪為食物原本潘多林還會以這種方式繼續(xù)延續(xù)下去,,可惜人類的影響導(dǎo)致它現(xiàn)在的情況非常不妙。猶他州處于美國的中西部,,潘多林在這里挺過了第四紀(jì)冰川,,也見證了智人在北美大陸的興盛,還見證了大航海時代以后美洲大陸的更替,。然而它現(xiàn)在要面對大量植食動物的啃咬,,在被慢慢吃掉。 過去生活在這里的草食動物是不缺吃的,,猶他州的氣候比較適合動物們生長,,境內(nèi)還有大鹽湖,環(huán)境優(yōu)美,??上祟惖霓r(nóng)業(yè)活動破壞了大量的植被,導(dǎo)致當(dāng)?shù)夭菔硠游锏氖澄飦碓床蛔?,只能啃樹皮充饑?span>潘多林長得并不高大,,口感也不是很難吃。于是,,餓瘋了的動物開始啃潘多林的肉,。 它們吃掉潘多林新長出來的嫩芽,這是過去8萬年潘多林的繁衍手段,,還沒有長大就被草食動物們吃掉,,這就導(dǎo)致潘多林的無性繁殖受到了影響。在它附近還沒有發(fā)現(xiàn)顫楊的雌株,,因此它的有性繁殖幾乎沒有可能,,完全得依靠自己的復(fù)制。自從20世紀(jì)開始,,潘多林面臨的情況就越來越惡劣,。 潘多林面積減少 不過這些動物也不是什么用都沒有,它們啃食樹葉和樹皮,,加快潘多林的“新陳代謝”,,使其更新?lián)Q代的速度加快,保證潘多林的活力,。然而人類獵殺當(dāng)?shù)氐男芎屠?,造成了掠食者減少,下面的食草動物因為,,沒有天敵大量繁殖,,已經(jīng)開始拖垮當(dāng)?shù)氐氖澄镦溋恕?/strong>潘多林在其啃食下,,面積開始減少。 潘多困境屋漏偏逢連夜雨,,正當(dāng)潘多林被動物們大肆啃食的時候,,一場疾病悄無聲息地在這片樹林里打響。對顫楊樹來說,,真菌感染,、樹皮潰瘍和葉斑病等是常見疾病,類似于人類得流感一樣,。然而對于潘多林來說,,這些很有可能成為奪取它生命的洪水猛獸。 因為長達(dá)8萬年的無性繁殖,,潘多林的抵抗力十分弱,,基因單一造成它的抗病性也很差。并且這里面每個單株的基因是相同的,,一個得病,,全部被感染。人類在周圍使用用藥,,加大了對害蟲的選擇力度,,導(dǎo)致現(xiàn)在的害蟲一批更比一批強(qiáng),其結(jié)果就是潘多林無力應(yīng)對病蟲害,,樹木質(zhì)量越來越差,。 植物學(xué)家們發(fā)現(xiàn),樹林里有的樹木出現(xiàn)了真空,,遇到刮風(fēng)下雨的惡劣天氣,,就會直接倒塌。還有就是,,全球氣候變暖,,環(huán)境發(fā)生了改變。潘多林過去8萬年的無性繁殖,,單調(diào)的基因讓其適應(yīng)環(huán)境的能力越來越弱。缺乏基因交流讓它們的演化之路積重難返,,基本上已經(jīng)走到物種進(jìn)化的死胡同了,。 可以說哪怕一個很小的環(huán)境變化,對于潘多林來說就是滅頂之災(zāi),,它好不容易發(fā)展出了超過6000噸規(guī)模,,很有可能毀于一旦。 有人會覺得這片樹林本身就是基因單一的復(fù)制體,,既然出現(xiàn)了數(shù)量減少,,那么直接截取它們身上的一部分進(jìn)行培育不就可以了嗎,?這恰恰是潘多林的困境,首先樹木成材需要時間,,而潘多林現(xiàn)在的基因情況已經(jīng)不足以應(yīng)對復(fù)雜的環(huán)境,,就算拿它們進(jìn)行培育,種植后也不過是在重復(fù)它兄弟們的悲劇,。 農(nóng)業(yè)上遇到作物基因單調(diào)的最主要解決方法,,就是改善目前的DNA,讓其具備多樣性,。那可不可以用這種辦法拯救潘多林呢,? 拯救潘多潘多林在此發(fā)展壯大了上萬年,占地超過100英畝,,已經(jīng)形成了一個生態(tài)系統(tǒng),。林間除了最多的顫楊樹,還有另外68種植物,,此外還有依附于潘多林的動物,,包括那些啃食它們的。如果任由潘多林這樣毀滅下去,,這片樹林的生態(tài)便會遭到破壞,。 潘多林消失后,它所占據(jù)的生態(tài)位置很快就會被其他植物取代,,整個地區(qū)的生態(tài)也會重新洗牌,。聽起來似乎不是多大的問題,然而這種更新?lián)Q代通常會持續(xù)很長一段時間,,影響最大的是當(dāng)?shù)厣镱惾?,一些物種可能活不過這場更新。 更重要的是,,這一切并非自然發(fā)生的,,是在人類的影響下進(jìn)行,因此人類也會成為更換環(huán)上的一員,。不要小看了植物的滅亡與新生,,歷史上搞出大災(zāi)難的,有好幾次都是植物,。潘多林與周圍環(huán)境和諧共存了8萬年,,早已經(jīng)融入其中,它出現(xiàn)問題,,很有可能牽一發(fā)而動全身,,科學(xué)家們很怕到時候事情朝著預(yù)料之外的方向發(fā)展。 不過好在顫楊樹不是什么珍稀物種,,顫楊,,又叫美洲山楊,、金色山楊,在北美洲大部分地區(qū)都有存在,,甚至在亞歐大陸上也有不少,。潘多林是一棵雄株無性繁殖而來,那么只要找到合適的雌株,,讓其與潘多林中的任意一棵單株進(jìn)行繁衍,,就可以改善樹林的基因組成。 顫楊在很多地方還有人工種植,,關(guān)于它的培育技術(shù)算是非常成熟,,只要經(jīng)過幾代改變潘多林就可以具有多樣性。可一個問題擺在了人們面前,,有性繁殖后的潘多林,,還是原來的潘多林嗎? 潘多林之所以算世界上最大的生物,,是因為它們根系相連,,加之基因相同,因此被看為一個巨大的個體,。一旦它參與繁殖,,新生的山楊樹里面只有潘多一半的基因,當(dāng)它加入進(jìn)樹林之后,,潘多林也許就只是世界上一片普通的山楊林,,繁育數(shù)代后,老潘多樹會自然凋亡,,新任者是潘多與別的雌株的后代,,已經(jīng)不再是完完全全的潘多了。 于是一個兩難的選擇擺在了人們面前,,如果不引進(jìn)其他顫楊樹,,以潘多現(xiàn)在單調(diào)的基因很難再維持之后的發(fā)展,就算那些動物啃食不完,,疾病和環(huán)境也足以摧毀它,。如果引進(jìn),潘多的基因當(dāng)然可以得到延續(xù),,但延續(xù)的不全是它的,,它自己的基因只占一半,那個超過6000噸的最大生物很有可能就一去不復(fù)返了,。 不過好在,人們發(fā)現(xiàn)問題的時候,,不算太晚,。潘多畢竟還是存活了上萬年,,它有足夠的基數(shù)來應(yīng)對變化,雖然有不少樹木遭到了損毀,,但是潘多林最核心的部分還沒有被破壞,,它仍然每年在孜孜不倦地復(fù)制自我。 當(dāng)?shù)匾惨庾R到潘多的可貴,,為其設(shè)立了保護(hù)區(qū),,有意不讓動物們靠近。植物學(xué)家也開始對潘多進(jìn)行長時間觀察,,并且?guī)椭涿磕甓喾敝硢沃?,再轉(zhuǎn)移到樹林中。經(jīng)過觀察,,新培養(yǎng)的潘多樹根系也能很好地和兄弟們相連,。 潘多獨自繁衍了近8萬年的時間,雖然沒有與其他顫楊產(chǎn)生基因上的隔離,,但是對于顫楊所在的物種來說是很有意義的存在,。它可以作為一個很好的無性繁殖樣本供世人參考,也可以為人類的農(nóng)業(yè)發(fā)展提供一些靈感促進(jìn)發(fā)展,。 |
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