滿大街銀杏樹,怎麼就成瀕危物種了?基因測序揭示驚人事實

2020-10-12 星辰大海路上的種花家

秋天到了,西湖邊上的步行道又成了各攝影愛好者追捧的對象,走在銀杏大道上,看著銀杏葉如蝴蝶般紛紛揚揚落下,一瞬間,滿腹煩惱皆化為烏有,所以大家都想把這種美好留在底片上!

但可能大家有所不知的是,這種公園裡、馬路旁隨處可見的銀杏樹卻是瀕臨滅絕的物種!

銀杏幾乎遍布全世界,它是怎麼成為瀕危物種的?

上小學我們就知道銀杏是活化石,據化石記錄,最早出現在2.7億年前的二疊紀,當年分布是遍布全世界的,即使到侏羅紀和白堊紀早期時還廣泛分布北半球的亞,歐,美洲等地,但在白堊紀晚期開始衰退,中新世末在北美消失,上新世晚期在歐洲消失,但在中國部分地區,由於地理條件得天獨厚,得以保存了下來!讓我們見到這種幾乎就和化石上一模一樣的物種!

銀杏屬於落葉喬木,是裸子植物,壽命可達3000年以上,由於它樹形高大,偉岸挺拔,葉形美觀,每到秋天還由綠轉黃,成為公園不可或缺的亮麗風景線,因此銀杏樹成為綠化與觀賞的必選樹種!中國種植銀杏的歷史非常悠久,邳州的一顆銀杏樹種植於北魏正光年間,距今已經有1500年歷史。

據網上查到的非正式紀錄,貴州還有一顆6000年的銀杏樹,據稱還獲得了金氏世界紀錄認證,不過筆者沒有在吉尼斯官方網站上查到此紀錄!

中國的銀杏是怎麼走向世界的

全世界的銀杏樹都源自中國,銀杏從中國向全世界「漫遊」的時間集中在兩個階段,第一階段是南北朝時期,中國的銀杏樹傳播到了朝鮮半島,第二個階段是隋唐時期,日本遣唐使和僧人從海路將銀杏引進到了日本!

據此前的資料,16世紀後歐洲的博物學家從日本引進了銀杏,而美國則從歐洲引進了這個觀賞樹種,由於銀杏樹這些國家和地區和中國緯度差不多,氣候也類似,而且還因其高大美觀,所以得到了各大公園和植物園的追捧,逐漸風靡全世界!

北海道大學銀杏

基因檢測揭示全球銀杏品種分布

2019年中科院植物研究所與浙大的科研團隊,以及華大基因研究院,對全球51個分布的銀杏種群採樣了其中545個研究樣本,進行基因測序,試圖揭示這些種群之間的關係!其研究成果已經發布在2019年9月14日的《自然》期刊上!

中國有三個演化分支

大家看來毫無差別的中國銀杏樹存在三個演化分支,分別是浙江天目山為代表的東部種群、貴州務川、重慶金佛山為代表的西南種群、廣東南雄、廣西興安為代表的南部種群,其它地區的種群都是這三個種群混合群。

全世界545個銀杏基因組的重新測序揭示了活化石的進化歷史

世界各地從東部種群引種

基因測序顯示,全世界的銀杏都來自浙江天目山地區,這表示可能不是遣唐使帶入日本,而是來自日本的僧侶,因為浙江天台國清寺一直就有和日本交流的悠久歷史,鑑真東渡日本前就曾朝拜國清寺,日本留學僧最澄至天台山取經,師從道邃學法,回國後在日本比睿山興建沿歷寺,創立日本天台宗,後尊浙江天台山國清寺為祖庭。

因此從日本留學僧帶回銀杏的可能比較大,此前一直植物學界一直認為歐洲的銀杏是中國傳到日本後的再次傳播,但基因檢測表明歐洲的種群主要來自天目山種群,和日本的遺傳譜系相差比較大!

遍布全球卻成為瀕危物種

這可能是最令人費解的一個事實,儘管到處都是銀杏樹,卻幾乎都是扦插繁殖或者移栽的結果,銀杏在野外種群數量非常有限,而且根據近數十年的觀察,野外種群中沒有一棵銀杏的幼樹!所以一個物種是否瀕危,不僅要看它們的基因是否多樣化,還需要看它們自然種群年齡的分布,如果都是老掉牙的大樹,這表明這個物種未來走向是堪憂的!

銀杏正處在進化的末端嗎?

著名古生物學家周志炎院士曾表示,雖然銀杏樹依然存活於世,但實際上已進入演化的衰落期。他無不傷感地說:「銀杏屬內的多樣性已日趨減少,與之相隨的現象是物種的凋零和分布地域的日趨局限。」

現代生物分類群體從它們的共同祖先遺傳分化的圖示。

這個生物演化的系統發生學中是以譜系的末端來表示,但這個譜系的末端並非窮途末路,它仍有機會發展成一個龐大的種群,其中的關鍵就是「物種是否維持了較高水平的遺傳變異」,從表面上來看,銀杏的外觀和上億年前的幾乎就沒有差別!但這在進化生物學領域把這種情況稱之為「形態靜滯」,但它並不代表示不再變異!

銀杏葉與化石几乎沒有差別

浙大生命科學學院副教授趙雲鵬稱,從基因測序的結果來看,銀杏仍然保持了較高的遺傳變異概率,但有一個嚴峻的事實擺在眼前,野外種群更新的幼樹幾乎就沒有,這與銀杏所在的區域相對封閉存在很大的關係,曾經保護了它們度過冰河期的寶地,現在成了約束它們發展的因素!

a基於物種分布模型(SDM)預測不同歷史時期的銀杏樹分布。區域顏色表示適合銀杏棲息地的概率(0-1)。LIG,

另一個關鍵則是野外銀杏種群不在保護區內,沒有人意識到這種司空見慣的銀杏樹居然需要保護,各種破壞隨意發生,這也成了未來發展的重大障礙!所以銀杏的野外種群需要給予重點且精準的保護。

延伸閱讀:銀杏的繁殖和它的壽命為什麼那麼長

銀杏的繁殖很簡單,壓條繁殖或者種子繁殖都可以,但現在普遍都是壓條繁殖,因為成樹速度快,投入成本低,成了銀杏繁殖的最佳選擇,這其實也導致種群單一的主要原因。

扦插繁殖

果實發芽

銀杏樹動輒可以活千年,它為什麼能活那麼久?《美國國家科學院院刊》(PNAS)上發表過一篇論文,銀杏會在生長過程中產生上百種保護性質的化學物質,它們可以抵禦病蟲害以及惡劣的自然條件。

另外銀杏基因中不存在與衰老相關基因的啟動機制,也就是說它一直都是以青春期的標準發展的,而且它隨著年齡的增長,抗病蟲害能力並不會降低,而是一直旺盛的保持,這種能力讓人類實在羨慕不已!

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  • 滿大街銀杏樹,為何就成了瀕危物種?DNA揭示驚人事實
    Hello大家好我是小楠,大家總是喜歡在銀杏大道上拍照,攝像,那種意境拍出的特別美,那你知不知道銀杏樹是一種瀕臨滅絕的物種那,你肯定很疑惑,畢竟這種滿世界都有的銀杏樹咋可能滅絕,一起來瞅瞅。雖然現在遍地都銀杏樹,但這些都是扦插繁殖和移栽得來的,而且大家出門旅遊的時候有沒有發現野外很少有成片銀杏,非常的少,還都是上年齡的,這個狀況其實就能說明什麼了,因為一個物種是否瀕危看它的種群年齡分布就知道了,如果成片都是上年齡的大樹,這種物種可能就要面臨分別了,當然了基因多樣化也是一方面。
  • 銀杏樹滿大街都是,為何還是瀕危物種?
    記得小時候,銀杏樹可是個稀罕物,上高中的時候有位校友贈送了母校一棵銀杏樹,還引起了不小的轟動。網上的資料顯示,銀杏樹是《世界自然保護聯盟瀕危物種紅色目錄》的一員,保護級別是瀕危。然而現如今,我們在大街小巷上就能看到銀杏樹,尤其在一些景點的街道兩邊,幾乎都是銀杏樹的身影!
  • 滿世界都是銀杏樹,怎麼就成瀕危物種了?
    從銀杏的繁殖開始說起銀杏是一種高達的落葉喬木,壽命極長,可達3000年以上,它是裸子植物銀杏門唯一現存物種,從二疊紀到現代,歷經2.7億年以上,仍然還保持了極強的活力,曾經最古老的一棵銀杏樹是山東省莒縣浮來山定林寺內的一棵銀杏樹
  • 滿大街的銀杏樹,到底瀕危在哪裡?
    小時候課本上說銀杏樹是活化石,說銀杏樹是比大熊貓還要瀕危重要的物種,但現在出門一看大街上、弄堂裡、學校周圍遍布著銀杏樹,那麼滿大街的銀杏樹到底瀕危在哪裡了?到底誰在說謊?雖然銀杏樹是非常珍稀的活化石物種,但是它們的個體數量非常多,為什麼說是瀕危物種?
  • 滿大街可見的銀杏,怎麼就比大熊貓還瀕危?
    無論如何人們也不會把銀杏和瀕危聯繫在一起,畢竟在我們家樓下,道路兩旁,甚至是公園裡都能夠看到它們的身影。而且,許多地方還以銀杏作為景觀,專門種植了大片的銀杏林以供觀賞。似乎無論如何也不應該將銀杏作為瀕危物種來對待。
  • 【生物多樣性】銀杏樹隨處可見,為什麼還被列為瀕危物種?
    今天的話題是:銀杏樹隨處可見,為什麼還被列為瀕危物種?     我們常用「金黃色」來形容秋天,是因為秋天會使很多樹葉變黃落地,其中最為著名的一種樹就是銀杏樹。銀杏樹作為一種美麗的景觀樹如今已經比較常見,但為什麼還被列為瀕危物種呢?    在小學的語文教材中我們就了解到熊貓和中華鱘是動物界的活化石,植物界也有活化石,那就是銀杏樹。
  • 商周時期就有種植,如今成秋季觀賞物種,網友:為何成瀕危物種
    今天咱們要說一種植物,它和楓樹一樣有著很高的觀賞價值,從商周時期就開始種植,但卻一直是一種瀕危物種。商周時期就有種植,如今成秋季觀賞物種,網友:為何成瀕危物種?,卻有人說它是一種瀕危物種,還吸引了不少網友的留言,為何銀杏樹就成為了一種瀕危的物種了。
  • 銀杏樹已成為綠化樹,為何它們還是瀕危物種?
    如果現在告訴小學生如今許多城市的道路兩邊都種有銀杏樹,不再成為罕見的樹種,估計很多小學生都難以置信,因為這與他們在小學課本上獲得的知識似乎完全相反。不僅僅是小孩子迷惑,很多成年人也不知道是怎麼回事,從小我們就知道銀杏樹是珍稀的活化石,可為什麼現在很多地方都可以看到銀杏樹了呢?
  • 滿大街可見的銀杏,怎麼就比大熊貓還瀕危?這是在開玩笑嗎?
    無論如何人們也不會把銀杏和瀕危聯繫在一起,畢竟在我們家樓下,道路兩旁,甚至是公園裡都能夠看到它們的身影。而且,許多地方還以銀杏作為景觀,專門種植了大片的銀杏林以供觀賞。似乎無論如何也不應該將銀杏作為瀕危物種來對待。
  • 銀杏屬於瀕危植物,為何在很多公園都有?基因測序告訴你答案!
    銀杏在世界自然保護名錄中屬於瀕危植物,有活化石之稱,也是我國獨有的植物。我們經常在公園或者馬路邊看到的銀杏,基本上都是通過人工培育(無性繁殖)得到的,基因測序表明,世界其他地方的銀杏幾乎都來自於浙江省天目山,現有銀杏已經失去了基因的多樣性,屬於孑遺物種,自然繁衍下去大概率會滅絕。
  • 怎麼就是瀕危物種了?
    確實在如今我們很多城市,我們都可以看到銀杏樹,並且一到秋季的時候,大家就將銀杏樹的落葉轉化成「風景」,所以銀杏樹還是備受大家的關注和喜愛。滿大街的銀杏,怎麼就是瀕危物種了?確實這些銀杏樹在我們如今很多城市,真的還是滿大街都是,但是人工種植將這些銀杏樹放在了一起,大家可能只看到了表面,雖然說銀杏樹的生命力頑強,能夠生存很久。並且在數據的採集之中,銀杏樹的年齡還有近100歲的,所以是非常古老的物種,但是銀杏樹並非是一種非常飽和的物種,如今已經將其定位了「瀕危物種」,那是因為科學家們發現銀杏樹並非是一種物種豐富,數量大的物種。
  • 路邊的銀杏樹隨處可見,為什麼還成為瀕危物種?香蕉也是同樣
    現在隨著人們意識的不斷提高,瀕危動物這個詞語開始出現在我們的生活當中,瀕危動物和瀕危植物都可以成為瀕危物種,所謂的瀕危物種是由於受到了自身原因或者是人類活動,以及自然災害影響所導致的,某個野生動物的種群,在不久的將來滅絕。一個物種的滅絕不僅減少了物種的多樣性,更為重要的是它有可能會對當地的食物鏈以及生態系統造成很大的影響,嚴重的可能導致整個生態系統的崩潰。
  • 明明滿大街都是銀杏樹,為什麼銀杏比大熊貓還要瀕危?
    又到了賞銀杏的季節,無論你住在哪個城市,無論你在哪條街道,似乎走出家門沒多遠就會見到銀杏樹。然而你不知道的是,雖然銀杏樹滿大街都是,但實際上它們屬於瀕危物種,那這究竟是怎麼回事呢?只是在三疊紀末大滅跡,以及白堊紀末大滅絕中,由於地球環境突變,導致一大批不適應地球環境的裸子植物消失了,而銀杏綱更是損失慘重,目前該綱之中只有銀杏這一個物種,可謂是家業凋零。
  • 滿大街的銀杏樹,為什麼要比大熊貓還瀕危?基因揭露古老秘密
    滿大街的銀杏樹,為什麼要比大熊貓還瀕危?基因揭露古老秘密大家都知道,在我們國家有著許許多多瀕臨滅絕的生物,比如說我們國家的國寶大熊貓,除了動物以外,也有很多瀕臨滅絕的植物,比如我們今天要說的銀杏樹,對此很多人都會不認同,因為在我們的生活當中,往往都能夠看到許多的銀杏樹,無論是在校園和子啊公元當中,都會有銀杏樹的身影,但是實際上,這生機勃勃的銀杏樹確確實實是瀕臨滅絕的物種。
  • 中國獨有的銀杏,明明滿大街卻是極其珍稀物種?基因揭示古老秘密
    但即使如此,如今這個幾乎處處可見的銀杏樹也已經成為了國家珍稀物種了。這又是為什麼呢?這種形式獲得的銀杏樹會讓本就難以發生變異的銀杏樹變異機率進一步降低。在不斷變換的環境中,銀杏樹如果難以發生基因突變,最終也必將被歷史所淘汰。
  • 活化石銀杏樹隨處可見,為什麼生物學家說它是瀕危物種?
    地球上的物種都是在經過了千萬年的演變之後才形成了現在這個樣子的。而在這千萬年的演變之中也有著許許多多的物種因為不能夠適應地球環境的變化而消失了。這或許就是達爾文所說的物競天擇,適者生存了。千萬年不變的生物中有一種非常奇妙的,那就是銀杏樹。應該在很多人小的時候於課本上都看到過了關於描述銀杏樹的文章。文章中說銀杏樹是一種古老的物種,它們是從萬年前而來的。在這萬年的歲月之中,銀杏樹已經變得非常稀少了,異常的珍貴。然後一下課走出教室門口的你就看到了外面一叢叢的銀杏樹,這時你不禁疑惑,為什麼老師說銀杏樹非常少呢?難道是只剩下我們學校這幾顆嗎?
  • 銀杏樹是瀕危植物,為什麼銀杏樹隨處可見?
    銀杏,裸子植物,種子可食用,藥用,為瀕危植物,但是,銀杏樹卻隨處可見。上圖為道路邊隨處可見的銀杏樹在自然環境中,銀杏樹少之又少,很少有銀杏樹可以發芽後生長。但是,道路兩邊,房前屋後隨處可見銀杏樹,都是 扦插 ( 無性生殖 )而來的,對自然環境變化以及疾病的對抗能力非常弱,並且,在野外沒有人為幹預下發芽生長能力非常弱,雖然現在銀杏樹的數量非常多,但還是瀕臨滅絕。
  • 大街上隨處可見的銀杏,為什麼比國寶大熊貓還瀕危?
    為了更好地保護地球上的生物,世界自然保護聯盟將各種生物按照數量規模,棲息地大小,受威脅程度等多種因素,將物種編入9個不同的保護級別,滅絕風險從高到低分別是絕滅,野外滅絕,極危,瀕危,易危,近危,低危,數據缺乏和未評估。根據世界自然保護聯盟的評判標準,我國的大熊貓屬於易危生物,然而在大街上隨處可見的銀杏樹卻被評為了瀕危生物,那這究竟是怎麼回事呢?
  • 滿大街的銀杏,為何瀕危程度比大熊貓還要高?
    根據科學家普查統計,截止2019年底,全世界野生大熊貓不足2000隻,圈養的也只有600隻左右,這相對於其他物種數量動輒上億、幾十億來說,大熊貓的數量非常稀少,因此被列入瀕危物種,一般來說,衡量一種生物是否為瀕危物種,最重要的指標是看它的數量多少,如果數量很少那它肯定就是瀕危物種,如果數量很多,它就不應該被納入瀕危物種,可是在自然界中卻存在一種數量很多的生物,卻依然被納入瀕危物種
  • 最大的一組哺乳動物基因組揭示了瀕臨滅絕的物種
    包括120多個以前未被測序的物種的基因組,並以前所未有的規模捕獲了哺乳動物的多樣性。一旦你使數據廣泛使用和解釋其效用更廣泛的研究社區,你可以真正改變科學的方式完成,」Karlsson說文章的第二作者埃麗諾,脊椎動物基因組學組主任麻省理工和哈佛大學和麻薩諸塞大學醫學院的教授。 在最近的一項研究中,動物學數據已經幫助研究人員評估了多種物種感染SARS-CoV-2的風險。