幾近滅絕的銀杏為何能延續至今？

2020-12-03 國家地理中文網

秋天，一棵掛滿金黃色樹葉的銀杏樹。與大多數逐步落葉的樹種不同的是，銀杏樹的葉子往往會一次全部落光。攝影：WERNER LAYER，MAURITIUS IMAGES GMBH/ALAMY


撰文：SARAH GIBBENS


　　當冬季第一波冷空氣來臨時，在曼哈頓和華盛頓特區的街道上，在首爾的社區以及巴黎的公園裡，銀杏樹金黃的葉子便開始脫離枝頭，落到地面上。


　　一開始銀杏樹只落下零星的幾片葉子，之後突然間整條街道都鋪滿了金黃的扇形葉片。不過，科學家們發現全球各地的銀杏樹落葉的時間有越來越晚的趨勢，可能是氣候變化的跡象。


　　「人們會問我們，『我應該什麼時候出來看銀杏葉？』我們會回答10月21日，」 維吉尼亞大學布蘭迪實驗農場的主任David Carr說，那裡有一個被稱為「銀杏林」的植物園，園中有300多棵銀杏樹。


　　Carr自1997年開始就在銀杏林工作，他說秋天變暖和銀杏落葉時間延後的趨勢非常明顯。「現在落葉時間似乎更接近10月底或11月的第一個星期。」


　　不過，這並不是這一古老物種第一次面臨重大的氣候變化。銀杏的故事並不是人們所熟悉的人類忽略大自然的又一個案例。


　　通過在北達科他州發現的化石，科學家們發現銀杏已經以現在的形態存在了6000萬年，其基因相似的祖先可追溯到1.7億年前的侏羅紀時期。


　　在銀杏近2億年的時間軸上，「它們的數量逐漸減少，如今已幾近滅絕。最近因為人類對它的興趣而有所恢復，」《銀杏》一書的作者、全球最重要的銀杏專家之一Peter Crane說。


　　追蹤物種生存狀況的國際自然保護聯盟將野生銀杏列為瀕危物種。科學家們認為只有少量的稀有銀杏樹種群可能存在於中國。雨後的秋天，當你走在散落著金黃的銀杏葉的人行道上時，你就是在和一種罕見的物種進行近距離接觸——一種被人類從自然遺忘中拯救出來並散播到全球各地的物種。Crane說：「這是一個偉大的進化故事，也是一個偉大的文化故事。」


同類中的僅存物種


　　在如今的地球上，共有五種不同類型的植物可以產生種子：數量最多的開花植物；結球果的針葉樹；麻黃目植物，大約有70個種類，包括沙漠灌木、熱帶樹和藤本植物；蘇鐵科植物，另一種古老的掌狀植物，以及孤獨的銀杏。在植物界的銀杏科中，現存的只有銀杏一個物種。


　　科學家們認為，地球上曾經也有許多不同種類的銀杏。在中國中部地區的一個煤礦中，曾經發現過可以追溯到1.7億年前的植物化石，其中包含類似銀杏的樹，只是葉子的形狀和種子的數量稍微有所不同。


圖為一組銀杏葉，翠綠的葉子在秋天會變成金黃色。攝影：DARLYNE A. MURAWSKI，NAT GEO IMAGE COLLECTION


　　銀杏通常被稱為活化石（其中還包括馬蹄蟹和歐紫萁），因為它是數百萬年前一個種類繁多物種僅存的一種。銀杏是一個極其古老的物種，因此還保留了一些現代樹木中不常見的特徵。


　　銀杏樹分為雄樹和雌樹，當風中漂浮的花粉粒攜帶的雄樹精子與雌樹的種子結合，並使其受精時，二者就會繁殖，與人類的受精過程類似。銀杏樹還表現出從雄性變成雌性的潛在性別轉換跡象。科學家很少觀察到銀杏樹的這一現象，也沒有完全理解其中的機制，但研究者認為雄樹有時會產生雌性枝幹，作為確保繁殖成功的安全措施。


　　一種理論認為全球銀杏物種滅絕始於1.3億年前，當時開花植物的種類開始增加，並不斷擴散。現在全球的開花植物超過23.5萬種。與銀杏相比，它們的進化和繁殖更為迅速，生長速度更快，還會用果實吸引食草動物，用花瓣吸引更多的傳粉者。


　　Crane說：「有可能是銀杏面臨著來自更現代植物的競爭，最終在競爭中被淘汰出局。」


　　雖然銀杏已經開始為生存而競爭，但在大約6600萬年前全球變冷的新生代時期，北美洲和歐洲的銀杏還是不斷走向滅絕。到11000年前最後一次冰河時代結束時，倖存下來的銀杏僅存在於中國。


人類栽植


　　銀杏樹的味道非常難聞。雌樹結的種子外層含有丁酸——人類嘔吐物的特有氣味。


　　至於銀杏為何會進化出如此刺鼻的臭味，Crane說，「我猜銀杏種子被那些喜歡臭味的動物吃掉了。之後通過其腸道排出，最後在野外發芽。」


　　同樣地，銀杏種子可能幫助它們在1000年前得到人類的喜愛。一旦除去銀杏果的外層果肉，裡面的果實就像開心果一樣。Crane說，1000年前，當其它地區的銀杏樹早已滅絕後，中國人可能開始種植銀杏，並以它們的種子為食。（銀杏種子外面的有毒層去除之後才能食用。）


　　直到17世紀末，銀杏才被帶到歐洲。當時德國博物學家Engelbert Kaempfer前往日本，並被認為從中國獲得了銀杏。如今，銀杏是美國東海岸最常見的樹種之一。銀杏似乎天生能抵禦昆蟲、真菌和嚴重的空氣汙染，而且能在混凝土下紮根，茁壯生長。


　　在20世紀初之前，野生銀杏一直被認為已經滅絕，直到有人在中國西部發現了一片疑似野生的銀杏林。2004年發表的一篇論文不同意該觀點，認為這些樹是古代佛教僧人種植的，但同時還認為中國的西南部地區可能還會發現其他銀杏林。


　　在隨後的2012年，一篇新論文引用證據稱，中國西南部的大婁山區確實存在野生銀杏林。


　　「我認為中國的亞熱帶地區可能還存在一些野生銀杏林。但我們需要進行更多的考察探索，」雲南大學的生態學者、2012年論文的作者Cindy Tang說。那些野生銀杏林是潛在的遺傳多樣性寶庫，可供育種者改善栽培物種。


　　不過，Crane並不擔心銀杏的未來：銀杏樹非常受人類的歡迎，這將有助於其生存。Crane說：「儘管野生銀杏的處境可能比較危險，而且人類很難接近，但並不太可能滅絕。」


（譯者：流浪狗）

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