自然科普:銀杏如此常見,為何已是瀕危植物?
發(fā)布時間:2021-12-10
瀏覽次數(shù):2024

版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán),請聯(lián)系我們

每逢秋末冬初,總有那么一個陽光明媚的下午,在我們踏出房門的那一瞬間,會突然發(fā)現(xiàn)門外的銀杏搖曳著金色的葉片,閃閃發(fā)光,像衛(wèi)士一般點(diǎn)綴著秋天,守望著冬天。

也許在大多數(shù)人的眼中,銀杏僅僅是秋季存在照片里的一抹金色調(diào),但在科研人員眼里,它卻有著五彩斑斕的“色彩”。那關(guān)于這種美麗又神秘的植物,你了解多少呢?

圖片

核心 攝

銀杏的起源和分布

提到銀杏,大家可能有一個疑惑,為什么銀杏看似隨處可見,但卻是國家一級野生保護(hù)植物?

這是由多種因素決定的,首先是它獨(dú)特的進(jìn)化和分類學(xué)地位。

銀杏(Ginkgo biloba L.)原產(chǎn)于我國,屬裸子植物門(Gymnospemae),是銀杏科(Ginkgoaceae),銀杏屬(Ginkgo L.),單科單屬單種植物,是第四紀(jì)冰川之后保存下來的孑遺物種,自古生代晚期起源至今,經(jīng)歷了漫長的演化歷史,被譽(yù)為植物界的“活化石”

圖片

銀杏化石

圖源:維基百科

目前公認(rèn)可靠的銀杏類化石可以追溯至今2.8億年前的石炭紀(jì),銀杏屬在中生代一度極其繁盛,可靠的銀杏屬化石最早可以追溯到1.8億年前的早侏羅紀(jì)。

化石資料顯示,侏羅紀(jì)至白堊紀(jì)時期的銀杏類植物至少有20余屬150余種,僅在我國發(fā)現(xiàn)的就有10多個屬100多個種。

圖片

“義馬銀杏”化石,現(xiàn)存于河南省地質(zhì)博物館

圖源:見水印

經(jīng)侏羅紀(jì)至早白堊紀(jì)的繁盛期后,在第三紀(jì)末到第四紀(jì)初冰川運(yùn)動的影響下,銀杏屬的種急劇減少,生長在北美、歐洲等各地的銀杏類植物全部滅絕,至上新世以后僅存活下來一種銀杏(也就是我們能看到的這種銀杏),被命名為G. biloba。

幸運(yùn)的是,我國受冰川侵蝕的影響較小,在第四紀(jì)冰期為該物種的存留提供了避難所,也因此成為世界上唯一可能擁有天然銀杏的國家。

圖片

銀杏目各重要分子自“原型”毛狀葉輻射演化示意圖(周志炎,2003)

銀杏在我國可考證的栽培歷史達(dá)千年之久,三國時盛植江南,唐代已產(chǎn)于中原,宋朝更為普遍。從世界范圍來看,銀杏于六世紀(jì)由中國傳入日本,1730年由日本引入荷蘭烏德勒支植物園,1754年引入英國皇家植物園,1784年引入美國。

中國是世界上第一銀杏大國,擁有世界銀杏種質(zhì)資源的90%以上,除黑龍江、內(nèi)蒙古、青海、西藏和海南省外,其他各?。▍^(qū))均有銀杏分布,重點(diǎn)分布?。▍^(qū))包括山東、江蘇、廣西、浙江等20余個,重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)近30個。

圖片

圖片

圖片

上海市001號銀杏古樹

圖源:上海發(fā)布

然而,雖然現(xiàn)在銀杏隨處可見,但目前我們能看到的銀杏,絕大多數(shù)都是人工栽培的。然而判斷植物珍稀程度的標(biāo)準(zhǔn),數(shù)量并非是決定性的因素,其基因的多樣性和野生種群的分布情況才是最重要的。

因此只有天然存在的銀杏,才能代表這個物種遺傳多樣性,也只有保護(hù)好天然的銀杏資源,才能真正保護(hù)這個古老的物種。但是從目前的研究來看,銀杏野生種群的分布和數(shù)量都極為稀少,甚至中國還有沒有野生銀杏的存在,學(xué)術(shù)界還存在著很大的爭議。

圖片

栽培銀杏

圖源:Pixabay

著名的古生物學(xué)家周志炎院士認(rèn)為,現(xiàn)在的銀杏實(shí)際上已經(jīng)進(jìn)入了演化的衰落期。而銀杏屬植物物種的衰退和野生分布區(qū)域的減少也預(yù)示著銀杏自然種群的衰落。在這兩個層面上,銀杏被劃為國家野生保護(hù)植物也是必然的。

圖片

圖源:中國政府網(wǎng)

http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2021-09/09/content_5636409.htm

銀杏價值幾何?

每年九、十月份,銀杏樹下?lián)旆N子的人群絡(luò)繹不絕。種子經(jīng)脫皮和烹制以后,可以成為美味的食材,但大多數(shù)人不知道的是,其實(shí)銀杏渾身是寶,尤其因其獨(dú)特的食用、藥用、材用、觀賞、綠化、防護(hù)及科研價值,近些年來,得到世界各國的高度重視。

圖片

新鮮的銀杏果

圖源:維基百科

銀杏樹干通直高大,姿態(tài)優(yōu)美,春夏翠綠、深秋金黃,是園林綠化、公路、林網(wǎng)、防風(fēng)林帶的理想樹種,被列為中國四大長壽觀賞樹種之一。

銀杏葉中富含黃酮、內(nèi)酯和聚戊烯醇類等藥用成分,能降低人體血液中膽固醇水平,防止動脈硬化,對心腦血管疾病有特殊療效;銀杏果富含淀粉、粗脂肪、蔗糖、維生素及各種微量元素,中國白果產(chǎn)量、產(chǎn)值均居世界第一位,中國核用銀杏的發(fā)展水平代表了世界水平;銀杏木素有“銀香木”之稱,是不可多得的珍貴用材樹種,用于高檔家具、豪華裝修。

圖片

果葉材兼用的多面手銀杏

圖源:網(wǎng)絡(luò)

據(jù)研究測算,栽植銀杏用材林的經(jīng)濟(jì)收入相當(dāng)于林區(qū)栽植杉木的13倍,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著;此外,銀杏也是國家木材戰(zhàn)略儲備重點(diǎn)建設(shè)的樹種。

銀杏還是現(xiàn)存種子植物中最古老的孑遺物種,有葉籽銀杏、垂乳銀杏、具游動鞭毛雄配子體等特異現(xiàn)象,為系統(tǒng)發(fā)育、細(xì)胞和分子生物學(xué)研究提供了良好的基因資源。

圖片

葉籽銀杏

圖片

銀杏雄配子體發(fā)育

銀杏有哪些變異和品種?

大家印象里的銀杏,往往僅停留在扇形葉片、秋季變黃的有限了解。雖然孑遺的現(xiàn)代銀杏為單科單屬單種植物,但在漫長的演化過程中,通過天然雜交和人工選擇,銀杏的種子、葉片等都發(fā)生了豐富的形態(tài)變異。

自上世紀(jì)八十年代起,研究者們利用系統(tǒng)地理學(xué)及分子標(biāo)記等技術(shù),探究了銀杏的演化及遺傳多樣性,結(jié)果表明,與其他裸子植物相比,銀杏具有豐富的遺傳變異。

基于這些變異,銀杏品種越來越多樣化,不同銀杏品種之間表現(xiàn)出豐富的性狀差異,主要體現(xiàn)在植株、葉片、種實(shí)和種核等方面。

圖片

圖源:維基百科

目前在國際植物新品種保護(hù)聯(lián)盟(International Union For The Protection Of New Varieties Of Plants,UPOV)數(shù)據(jù)庫共有銀杏品種59個,中國是銀杏授權(quán)品種最多的國家,目前共授權(quán)銀杏新品種24個,包括“山農(nóng)果一”、“山農(nóng)果二”、“山農(nóng)果五”、“南林果1”、“南林果2”等核用品種,及“山農(nóng)銀一”、“山農(nóng)銀二”、“文筆”、“夏金”、“蝶衣”等觀賞品種。

圖片

圖源:Unsplash

除UPOV數(shù)據(jù)庫外,我們通過專著、網(wǎng)絡(luò)等渠道查詢到其他銀杏品種達(dá)300余個。品種之間涵蓋著金葉、白葉、斑葉、金帶等葉色變異;耳葉、楔葉、多裂、垂葉、針葉、人字葉、筒葉等葉形變異;窄冠、垂枝等株形變異;圓子、馬鈴、佛指、長子、梅核等核形變異;垂乳、葉籽等特異性狀變異。

圖片

垂乳銀杏

銀杏也以它百變的樣貌,悄然的改變著人們對其莊嚴(yán)肅穆的刻板印象。

圖片

多彩多樣的銀杏品種

圖源:UPOV、中國林業(yè)信息網(wǎng)等

銀杏的長壽之謎?

“活化石”銀杏是銀杏科中唯一存活至今的樹種。據(jù)推測,中國的部分地區(qū)未受到更新世冰期的直接沖擊,因此成為一些雌雄異株植物的潛在避難所。

越來越多的證據(jù)表明,銀杏種群的自然分布區(qū)和潛在避難所為中國東部地區(qū)的天目山及西南的云貴高原地區(qū)。

圖片

徐珊珊 攝

就銀杏本身而言,因其獨(dú)有的形態(tài)、生理和遺傳特性,造就了目前銀杏古樹林立的局面。古樹是林木種質(zhì)資源中的瑰寶,而銀杏古樹更是這些瑰寶中一顆璀璨的明珠。

在漫長的地質(zhì)變化和時代變遷中,銀杏古樹既是悠久歷史的見證,也是社會文明程度的標(biāo)志。

圖片

圖源:Pixabay

著名銀杏專家、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)邢世巖教授團(tuán)隊研究表明,目前中國實(shí)測和統(tǒng)計的銀杏古樹名木為49120株,分布在湖北、江蘇、山東等23個省(自治區(qū)和直轄市)。

團(tuán)隊進(jìn)一步對其中6019株銀杏古樹名木的生長地點(diǎn)、生長性狀及古樹文化等相關(guān)信息進(jìn)行了描述,成果出版在了《中國銀杏種質(zhì)資源》專著中。

圖片

圖源:Unsplash

銀杏生命力之頑強(qiáng),讓人肅然起敬。在日本廣島,存活著幾株挺過了1945年廣島原子彈爆炸的銀杏。在山東臨沂的生生園,也存在著目前國內(nèi)發(fā)現(xiàn)的最大的一片古銀杏復(fù)干群落。

該群落始種于清康熙年間,1938年日本侵占臨沂時被日軍砍伐,1958年全民大練鋼鐵時被再一次破壞,后歷經(jīng)60余年形成了現(xiàn)在的銀杏林,有感于銀杏強(qiáng)大的生命力,取其生生不息之意,故此園命名為生生園。

圖片

圖源:搜狐

銀杏的頑強(qiáng)生命力和長壽之謎也一直是研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。有學(xué)者對不同樹齡銀杏的形成層進(jìn)行觀測后發(fā)現(xiàn),與細(xì)胞分裂有關(guān)的基因表達(dá)幾乎“始終如一”,哪怕樹齡超過600年的銀杏也是如此。

揚(yáng)州大學(xué)王莉教授團(tuán)隊對一些調(diào)控抗菌、抗蟲相關(guān)蛋白的基因進(jìn)行了研究,也得出了類似的結(jié)果。

圖片

圖源:Pixabay

此外,銀杏根莖交界處存在大量的潛伏芽,在其遭受如主干斷裂等破壞時,會刺激潛伏芽的發(fā)育,進(jìn)而形成復(fù)干叢生的現(xiàn)象,最終復(fù)干代替母干繼續(xù)存在,這可能也是銀杏長壽的秘訣之一。

雖然目前針對銀杏長壽的分子生物學(xué)研究還不是很深入,但相信隨著林木生物技術(shù)的不斷進(jìn)步,對銀杏長壽的機(jī)制必將會有更精彩的解讀。

圖片

左上:山東莒縣浮來山“天下第一銀杏樹”;

右上:山東新泰白馬寺“天下第二銀杏樹”;

左下:山東臨沂生生園復(fù)干銀杏群落;

右下:浙江天目山“五世同堂”銀杏(圖源:《中國銀杏種質(zhì)資源》,邢世巖 編著)

銀杏古樹文化與保護(hù)

銀杏古樹佇立千年,見證著中華文明的發(fā)展,像一位滿腹經(jīng)綸的學(xué)者,或靜貯于深沉的寺廟,或生長于幽深的河谷,亦或傲立于偏遠(yuǎn)的茂林;所經(jīng)途中,或是繚繞的焚香,彌漫道野,或是滔滔的長河,揮灑谷底,亦或是視線觸摸不到頂?shù)碾U峰,高懸于蒼穹……

圖片

圖源:Unsplash

所有這些意象的相融,匯聚出了一幅大有古君子之風(fēng)的銀杏畫卷,其傲骨、其風(fēng)姿就仿佛隱逸在思想一隅的堅強(qiáng),永恒地充裕著我們生命的堅韌與沉著。

宋代李清照在《瑞鷓鴣?雙銀杏》中寫道:“風(fēng)韻雍容未甚都,尊前甘桔可為奴。誰憐流落江湖上,玉骨冰肌未肯枯。”這便是對銀杏最形象的概括。

圖片

圖源:Unsplash

銀杏古樹是人類難以想象的世界自然遺產(chǎn)、也是揭示大自然奧秘的里程碑。育種學(xué)家認(rèn)為一棵銀杏古樹就是一個基因庫,考古學(xué)家認(rèn)為一棵銀杏古樹就是一個活的古董,歷史學(xué)家認(rèn)為一棵銀杏古樹就是一部史書。

每一株銀杏古樹都值得我們?nèi)ズ亲o(hù),但銀杏古樹分布分散,難以統(tǒng)一管理,加之環(huán)境的不斷變遷,人類行為的強(qiáng)烈干擾,部分古樹樹勢逐漸衰退,甚至瀕危,形勢嚴(yán)峻。

圖片

圖源:Unsplash

近年來,古樹保護(hù)受到了各地自然資源部門的重視,逐步開展對于瀕危古樹的復(fù)壯工作,通過疏花疏果、樹體修復(fù)、客土改良、病蟲害防治、嫁接修復(fù)等技術(shù)措施,使得部分古樹又重新煥發(fā)光彩。此外,異地和設(shè)施保存技術(shù)的不斷完善,為銀杏古樹珍貴基因型保護(hù)提供了更堅實(shí)的保障。

圖片

圖源:Unsplash

總之,銀杏無形中已經(jīng)成為我們解讀自然的天然階梯,經(jīng)過一代又一代研究人員的努力,慢慢將其神奇密碼層層揭開,匯聚成了一部又一部具有重要科研價值的學(xué)術(shù)著作,為眾人全面深入了解銀杏打開了一個又一個的窗口。

銀杏也以它獨(dú)特的魅力,吸引著一批又一批的人駐足觀望,真切的希望,在大家不斷的保護(hù)和努力下,銀杏會一直陪伴在我們秋季的陽光下,一起見證大時代的繁榮和變遷。

圖片

圖源:Pexels

END

本文轉(zhuǎn)載自公眾號“上海自然博物館”(ID:snhm01)



歡迎掃碼聯(lián)系科普老師!

我們將定期推出

公益、免費(fèi)、優(yōu)惠的科普活動和科普好物!


聽說,打賞我的人最后都找到了真愛。
做科普,我們是認(rèn)真的!
掃描關(guān)注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認(rèn)識科普小朋友
  • 成為科學(xué)小記者