美國的猶他州生活著一種樹,它是世界上最大的生物,,不過奇怪的是,,它不是一棵樹,,而是一群樹。 為什么一片樹林也能被稱作生物個體,,難道它不是種群嗎? 這是因為經(jīng)過基因檢測,,這些樹的基因都是相同的,也就是說它們都是以一個模板為基礎(chǔ),,復(fù)制粘貼出來的,。 但非常不幸,等人類發(fā)現(xiàn)它的時候,,它已經(jīng)生活了8萬年,如今正在被昆蟲啃咬,。 最大的生物 美國猶他州有一片顫楊樹林,,占地足足有105英畝,每到秋天來臨,,這里都會被染成金黃色,,它有一個名字潘多。 這片顫楊林在生物意義上屬于個體,,它們的基因是相同的,,均來自同一棵雄株的無性繁殖。 由于這些顫楊樹的根系已經(jīng)連接在了一起,,加上基因相同,,所以樹林可以被看做一個整體,也就是一個巨大的個體,。 經(jīng)過估計,,這片顫楊林的重量在6000噸以上,形成于8萬年前,。 重量超過之前認(rèn)為的最大植物謝爾蓋將軍樹,,不僅是世界上最大的植物,也是最大的生物,。 顫楊是楊柳科楊屬的統(tǒng)稱,,也就是我們常說的楊樹,地球上存在三種顫楊樹,,非別是歐洲顫楊,、美洲顫楊以及美洲鋸齒白楊,它們是進(jìn)化很高級的喬木,,一般采取有性繁殖,。 也就是雄株、雌株之間產(chǎn)生生殖細(xì)胞相互結(jié)合,,這個過程需要借助風(fēng),、水,、動物才能完成。 然而,,猶他州的潘多,,為何走向了更原始的無性繁殖呢? 原來像顫楊這樣的高等植物并不是不會無性繁殖,只不過有性繁殖更加優(yōu)越,,是植物們的首選,。 可是,當(dāng)環(huán)境惡劣,,植物們找不到異型植株的時候,,為了保存下來自己的基因,就會采取無性生殖的方式,,復(fù)制自身,。 潘多的無性生殖是采取出芽的方式,在樹干旁邊長出嫩芽,,然后這些嫩芽在長到一定大小的時候,,會慢慢轉(zhuǎn)移到土壤中去,形成一個單獨的顫楊樹,。 在長大之后,,它的根系在土壤下方與兄弟們“糾纏”在一起,形成了一個巨大的整體,,同時也是一個生物個體,。 潘多顫楊林占地有105英畝,按理說是一片可觀的林區(qū),,可就在茂密的樹林之下,,潛伏者巨大的危機(jī)。 無性繁殖是生物體最原始的繁衍方式,,如今僅在植物和低等動物的身上保留了下來,。 通過自身分裂,或者身體的一部分脫離身體后再生,,實現(xiàn)基因的百分之一百傳遞,。 像脊椎動物這樣的高等生物早已經(jīng)沒有這個功能,必須要采取兩性繁殖才能擁有后代,,但是基因只能傳遞一半,。 就算是植物它們也是在被逼無奈的情況下才選擇這樣的路徑。 對于生物個體來說,,無性生殖其實就是慢性自殺,。 大約在8萬年前,這里應(yīng)該是遭遇了一場環(huán)境變化,,潘多方圓數(shù)公里的顫楊雌株慘遭滅絕,。 潘多為了拯救自己,,于是選擇用無性繁殖的方式保存自己的基因,等找到合適的雌株后,,再參與繁殖,,然后這一等就是8萬年。 潘多8萬年的時間沒能等來一顆雌株,,于是就一直無性繁殖了下去,,逐漸形成了今天的規(guī)模。 這樣做的好處是,,將原始潘多的基因保存了下來,。 這一技術(shù)人類在農(nóng)業(yè)中也有所應(yīng)用,我們可以從一棵植株上挖取一小撮嫩芽,,然后培植到土壤或者營養(yǎng)液中,,得到一棵完整的植株。 這種無性繁殖方式效率非???/strong>,,因為可以一生二,、二生四,,當(dāng)環(huán)境適宜的話,植物是可以呈指數(shù)式增長的,。 但是,,有利就有弊,無性生殖就是完全地復(fù)制粘貼,,這一過程中一旦有問題,,也會一并將問題復(fù)制過去。 這就會讓后代生生世世都具有這樣的問題,,比如某種疾病,,就會一代一代流傳下去,沒有一個后代幸免,。 如果很遭到一場變故,,比如環(huán)境又變化,或者某種傳染病,,那么很有可能就會被一鍋端掉,。 潘多的8萬年,是幸運和不幸交織在一起的,。 幸運的是,,這8萬年對它來說都算是比較好的環(huán)境,能讓它無性繁殖了這么多代,,最后形成了一個整體,。 不幸的是,,它因為基因單一,正面臨著很多問題,,或許有一天它會被吃光,。 潘多樹林的每一棵樹都是相同的基因,這導(dǎo)致生物多樣性幾乎沒有,。 這讓潘多在面對各種突發(fā)事件的時候,,缺乏一定的應(yīng)對能力。 首先是蟲害,,植物學(xué)家發(fā)現(xiàn),,啃食潘多的昆蟲種類越來越多,很多原本不是吃楊樹的昆蟲,,也改行吃了起來,。 這或許與人類使用農(nóng)藥有關(guān),因為對于昆蟲來說,,人類的農(nóng)作物營養(yǎng)價值更高,,也更容易獲得。 但是人類也不可能乖乖等昆蟲來吃,,于是采用農(nóng)藥對昆蟲趕盡殺絕,。 昆蟲是擁有記憶的,它在人類這邊吃過虧,,于是就不會再去,,轉(zhuǎn)頭尋找更安全的進(jìn)食對象,潘多成為了它們的新目標(biāo),。 植物在與昆蟲相處的3億多年時間里,,早就已經(jīng)展開了軍備軍賽,植物會讓自己變得更難吃,。 但是這需要足夠多的基因突變,,光是憑借植物自身突變是不夠的的,而是需要一代又一代有性繁殖,,最后得到穩(wěn)定的性狀,。 可是這對于無性繁殖的潘多來說,基本上不可能,。 無性繁殖的基因多樣性始終不是有性繁殖的對手,,潘多在這些昆蟲面前沒有招架的余地,,只能默默被啃食。 其次,潘多還遭遇了各種植物病菌的侵?jǐn)_,。 原本植物感染病毒,、細(xì)菌、真菌也是很平常的事情,,就像人類會得流感,、長濕疹一樣。 但是對于基因單一的潘多來說,,一場普通的樹皮潰瘍或者葉斑病就可能造成毀滅性打擊,。 對于其他野生的樹林來說,因為它們基因多樣性豐富,,里面總會有抗病的個體,,在不抗病的個體死后,它們占據(jù)重要的地位,,之后它們繁殖出來的后代也都抗病,。 可是對于潘多來說,它沒有抗病基因,,后代是它無性出芽出來的,,所以這些病害并不會挑選出更優(yōu)越的,反而直接一鍋端走,。 有一天,,潘多會被這些昆蟲啃食干凈。 潘多的困境來源于自身基因多樣性差,,因此拯救它的最直接方式就是改良它的基因,。 潘多是雄株,,方圓數(shù)十公里沒有一顆雌株,,但是好在整個美洲地區(qū)還有更多的顫楊樹。 可以從別的地方引進(jìn)顫楊樹的雌株,,與潘多進(jìn)行繁衍,,從而一步一步優(yōu)化樹林的基因池。 但是這樣下來,,潘多世界最大生物的頭銜可能就會不復(fù)存在,。 植物學(xué)家們說,只要有一棵雌株混入其中,,那么潘多樹林就不再是個體,,而是成為混林,變成一個群體,。 潘多存在了8萬年之久,,這里的很多動植物依附于它而生,早已經(jīng)離不開它。 如果把它把變成混林,,一時之間有些動植物還無法適應(yīng),,因此不敢貿(mào)然給潘多找雌株。 為此植物學(xué)家表示,,潘多的基數(shù)很大,,目前病蟲害還沒有威脅到樹林內(nèi)部的核心,僅在邊緣地帶流行,。 他們的做法是轉(zhuǎn)移一些潘多的一些組織,,比如嫩芽、樹苗等,,移植到別的地方進(jìn)行培養(yǎng),,然后與雌株繁殖出后代。某種程度上,,潘多有后了,。 至于這片森林,還將保持它的原樣,,盡管它的面積在縮小,,但是植物學(xué)家卻認(rèn)為,讓潘多自然面對比人為干擾更好,。 |
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