銀杏長壽的秘決

眾所周知，銀杏是一種古老的植物。如今，科學家發現這種「活化石」甚至不會變老。從樹冠到樹根，銀杏似乎不會隨著時間的推移發生任何生理上的變化。難道樹是永生不死的？

生長在日本廣島的幾株古老的銀杏令人肅然起敬。它們雖然不是特別高大，卻是為數不多挺過了1945年廣島原子彈爆炸的生物，這正是銀杏的魅力所在。

在亞洲，銀杏被視為長壽的象徵，享有「不死之樹」的美譽。這是人們一廂情願的讚美嗎？最新的科學分析表明，銀杏確實具有永生的跡象。

早前，一支中美聯合研究團隊對生長在中國境內34棵樹齡從15年至1353年不等的銀杏樹進行了充分的數據分析，得出了這一令人頗為意外的結論。事實上，參與樣本研究的16位研究人員發現，儘管樹齡在增長，這些銀杏卻沒有發生任何生理上的變化。

沉睡的衰老基因

分子和基因層面的分析結果更令人困惑。研究人員在檢查了銀杏的形成層後發現，與自噬和細胞分裂有關的基因表達幾乎「始終如一」，哪怕樹齡超過600年的銀杏也是如此。

同樣的現象還出現在數百種蛋白質編碼基因上，對應的這些蛋白質恰好負責抵抗細菌、黴菌、病毒、昆蟲或其他威脅。更厲害的是，「這些物質在樹幹裡數個世紀的積累似乎進一步增強了它的免疫系統」，論文第一作者、揚州大學園藝與植物保護學院教授王莉指出。

更值得一提的是，研究人員發現WRKY、NAC、MYB等與衰老有關的基因家族都沒怎麼表達。「基因組的完全轉錄沒有產生一絲衰老的跡象，」參與此次研究的美國北德克薩斯大學（UNT）生物化學家理察·迪克松（Richard Dixon）表示，「一般來說，這一過程會出現在基因程序之中，但銀杏除外。」很明顯，銀杏似乎沒有為死亡設置編碼！

太令人震驚了。就算壽命再長，所有多細胞生物從理論上來說都是要死亡的。因此大部分樹種都會表現出明顯的衰老跡象，例如楊樹至多生長20年便會成熟，然後轉入衰老期。此前僅有少量初步研究發現，一小部分松柏類植物存在衰老機制缺失的情況。本次研究是科學家頭一回對古樹進行完整的分析。

但對凡人而言，研究這些壽命長達數百歲甚至數千歲的生物堪比一場「豪賭」。「分子生物學家主要以一年生植物為研究對象，這是因為可以輕鬆地對其從出生到死亡的全過程進行跟蹤。」瑞士伯爾尼大學植物科學研究所教授克裡斯·庫勒梅耶（Cris Kuhlemeier）坦言，「每一棵古樹都擁有一段漫長的歷史，但我們對此知之甚少。它們的超長壽命給研究工作帶來了前所未有的挑戰。」好在今天，科學家有了全新的基因研究工具，這次針對銀杏的研究就受惠於此。

「對形成層的細胞進行分析是一種全新的研究手段。」西班牙巴塞隆納大學植物衰老問題專家塞爾吉·穆內-博施（Sergi Munné-Bosch）表示。「銀杏的分子數據令人印象深刻，」克裡斯·庫勒梅耶對此讚不絕口，「它有助於繼續推進這一棘手問題的相關探索：一些樹種是否永遠不會變老？」

某些樹種不會隨著年齡的增長而變老，只可能因為意外而死亡？這一問題在植物學家看來並沒有那麼荒謬。剪枝和插枝就凸顯了植物非凡的細胞再生能力；在動物界，只有若干種原始海洋無脊椎動物（如水母）才有資格誇耀這一能力。

「一些樹芽能夠在樹皮下休眠數十年，只有當樹木遭遇創傷或環境壓力時才會醒來。這就像某種形式的人壽保險。」法國克萊蒙-奧弗涅大學植物生理學研究員卡特琳娜·萊納（Catherine Lenne）嘖嘖稱奇。就在2月初，以色列的研究人員宣布，他們成功地使幾顆2000年前的海棗種子萌芽。

另有多項新近研究表明，最長壽的物種似乎不存在有害基因突變累積的情況。對瑞士洛桑大學校園內一棵樹齡達234年的古櫟樹的分析結果表明，新枝和老枝之間的差別非常微小。「我們發現，它幾乎沒有進行細胞分裂，這減少了複製過程中發生錯誤的次數。

此外，細胞沒有受到具誘變作用的紫外線的影響。」洛桑大學分子生物學家菲利普·雷蒙（Philippe Reymond）指出，「結論就是，樹在生長，年紀逐漸變大，但新的樹枝仍然保持著年輕的狀態。」此類遺傳學研究尚未拓展至銀杏，但「這一研究方向已成為我們考慮的重點，對廣島銀杏開展研究理應很有價值」，理察·迪克松透露。

目前看來，似乎只有樹的高矮會限制銀杏的壽命。建模結果表明，銀杏樹的高度不能超過130米，否則樹液就無法輸送至最高處的葉片，而樹體的增厚並沒有什麼限制因素，所以古銀杏樹的高度很少超過三四十米，但樹幹內部偶爾會缺失一塊。「重要的是保護好樹液流動的那部分。事實上，空心樹幹和實心樹幹一樣堅固。」卡特琳娜·萊納指出。

更不用說許多紅豆衫、油橄欖和千年的刺果松（Pinus longaeva）已經非常矮小和瘦弱了。極度緩慢的生長速度似乎是長壽的關鍵。去年一項涉及西班牙庇里牛斯山區和俄羅斯阿爾泰地區共1768棵針葉樹的分析結果表明，樹齡最長的樣本也是生長速度最慢的。即便是同一品種，有的樣本生長得非常緩慢，推遲了成熟期的到來；有的樣本則以犧牲木材質量和免疫系統為代價，迅速地長出了樹冠。

只會因意外而受傷

銀杏的壽命既與其自身特性有關，也受到環境的影響。「肥沃和溼潤的土壤有利於加快生長節奏，就像當前溫度和二氧化碳濃度的上揚會影響碳的永久封存。」瑞士巴塞爾大學環境科學系教授克裡斯蒂安·科爾納（Christian Körner）指出。樹齡最長的那些古樹往往生長在乾燥、貧瘠、涼爽的山區，位於日照和競爭都很少的山陰面。長時間生活在昏暗環境之中是否有利於進化似乎仍存爭議。概括來說，「壽命特別長的那些樹種能夠產生更多的種子和後代：這對物種的延續非常有利」，王莉指出。

但是，所有的銀杏終將迎來死亡。目前已知最長壽的銀杏也沒能活過4000歲。「我們的研究表明，銀杏從理論上說是永生不死的，它們的死因或許不是衰老，而是外界因素。」理察·迪克松解釋道。樹無法移動的特性決定了它們自身的命運。一棵樹不可能每次都躲過風暴、大火、雷擊、乾旱、蟲害等單一或多重因素的影響；極端的溫度和乾旱或許正是當前非洲南部千年猴麵包樹大批死亡的原因。

就算銀杏躲過了原子彈的轟炸也可能只是徒勞。一位粗心或貪心的伐木工人就能使千年的古樹毀於一旦——1964年，一棵樹齡超過5000年的刺果松就因誤伐而倒下。「數千年的樹木畢竟還是少數，」塞爾吉·穆內-博施總結道，「它們不僅是最頑強且最具適應力和可塑性的，同時也是最幸運的。」

撰文 Vincent Nouyrigat

編譯 王雋