秋天的树叶随风凋落,演奏一出美丽和落寞的交响曲。去年的秋天,笔者写过一篇关于“植物为何落叶”的科普文,不知读者朋友们是否记得。最近,网上出现了一组名为“银杏爆炸”的照片,主角是西安市长安区罗汉洞村终南山古观音禅寺内的千年银杏树。这棵银杏树据传为李世民亲手栽种,有一千四百多年历史。银杏不仅生命力顽强,还是我们所熟知的“活化石”:它已经在地球上存在了数亿年。什么原因使得银杏树能够寿命这么长?
又是什么原因是的银杏这一物种能够称为“活化石”?让我们从银杏的历史中去寻找这些问题的答案。
传统意义上,生物分类学里上一共有七个分类单元,从大到小依次是界-门-纲-目-科-属-种。世界上有数以百万计的物种,通常来说每个物种都或多或少地有一些亲缘关系比较接近的物种在同一单元。但银杏绝对是个异类。
银杏门下只有1纲——银杏纲;该纲之下只有1目——银杏目;银杏目下也只有1科1属1种——银杏(Gingko biloba L.)。也就是说,现代的银杏没有任何现存于世的亲属物种。因为它所有的亲属都在两亿七千万年以来的无数场浩劫里,消失在地球舞台上了。
命途多舛的求生史。2.7亿年前,地球生物圈开始经历一场名为“二叠纪-三叠纪大灭绝”的历史事件。
虽然这场大灭绝的起因仍然众说纷纭,但其结果的惨烈是有目共睹的:化石记录表明,绝大多数海洋生物在这场浩劫中消失,包括可爱的三叶虫,陆生动物也被摧毁将近一半,地面上的植物也纷纷死亡,人们甚至发现这一地质时期根本没有形成煤层。距今1.4亿年前,自然的新宠——被子植物突然出现,开始吞噬裸子植物的生存空间。
它们更复杂、更多变、更能融入与自然的相互作用中,而且发明了“一年生”这种近似耍赖的生活史,只在温暖的夏季开花结果,然后以种子的方式度过寒冷的冬天。在这场无声的植物战争中,裸子植物全面溃败,银杏门下的所有物种除了银杏之外全部消失。
信息丰富的银杏基因组。银杏的唯一原产地是中国,因此揭开这一秘密的重任自然就落在我国科学家的肩上。2016年,我国科学家解码了银杏的基因组,给我们带来了很多线索。
首先,银杏有着一个较大的基因组,里面含有的信息非常丰富。科学家发现,银杏的基因组经过了两次加倍事件;其中的一次在很多植物之中都有发现,但后面的一次却是银杏独有的。想要演化出新的、能够抗逆的基因,必须有基因作为进化的材料;而这些加倍事件为银杏提供了丰富的进化原材料。正因为如此,银杏演化出了大量的有用基因。科学家从银杏基因组中找到了四万八千多个基因。相比之下,人类的基因只有两万个左右。
基因多,可以应对的变化就会增加。而且每个基因都是潜力股,都有可能演变为新的基因,为银杏的进化带来变数。
幸运的相遇。大约在500万年前,银杏在北美洲灭绝。大约在260万年前,银杏在欧洲灭绝。从260万年前开始,地球陆续经历了多次冰河时期,银杏的栖息地被逐渐压缩。后来,银杏仅能生存在中国南方一些气候比较温暖湿润的山林里。虽然活了数亿年,但是留给银杏的时间已经不多了。直到它们遇上了人类。
银杏高大挺拔,树形优美。叶子形态独特,非常漂亮。银杏果也是一种食物。而且银杏树抗病能力强又不需要什么苛刻的种植条件,所以成为了人类的栽培作物之一。被人类驯化之后,银杏才真正地躲过了灭绝的命运。我们的先民将它栽种到全国各地,又在近代被重新引入到欧美乃至全世界。虽然科学家们认为野生的银杏种群很可能存在,但是目前为止人们找到的银杏基本全是人工栽培的结果。
因此,如果不是命中注定和人类相遇,那么银杏是不是早已灭绝了呢?虽然没有定论,但是按照现有科学证据来看,非常可能。