它熬過了恐龍滅絕,卻可能死於澳洲大火

2021-02-19 果殼

在澳大利亞夜冠山脈的南端,大約 200 棵不起眼的灰色樹木聳立在雨林深處,它們是古老失落世界的最後倖存者。

這是「夜冠橡樹」(學名 Eidothea hardeniana,英文名 nightcap oak;由於沒有中文名,本文根據英文直譯為「夜冠橡樹」)。它們的祖先出現時,開花的被子植物還是演化歷程中的新秀,高大的蜥腳類恐龍仍在岡瓦納古大陸的裸子植物森林中覓食。在億萬年的歷史中,這類植物見證了大陸的分裂,熬過了使恐龍衰落的第五次大滅絕;但近來的災難,卻可能讓這悠久的倖存史終結於人類的時代。

大火侵蝕夜冠山脈,讓這種古老的樹木處境岌岌可危 | Darcy Grant

夜冠橡樹屬於攀鼠櫟屬(Eidothea),這個屬目前僅存兩個物種。由於千萬年間的板塊漂移,澳洲大陸的氣候逐漸乾燥,它們的生存空間漸漸縮小,目前只生長在澳洲大陸東部海岸的一小片區域中。雨林保護地中的幾英畝土地,就是夜冠橡樹最後的生存空間。這裡的成年個體,通過自我克隆不斷地重新發芽,其中有些可能存活了數千年。

然而,最近的澳洲大火卻殺死了至少 10% 的夜冠橡樹,有多達 30% 的樹木被火燒傷。使用化石燃料引發的溫室效應、持續多年的乾旱和數月的高溫,造成了這場火災;而這場林火,是夜冠橡樹林有記錄以來遭受過的最慘烈的災難。澳大利亞麥考瑞大學(Macquarie University)的植物學家羅伯特·庫伊曼(Robert Kooyman)告訴我:「對於數量如此稀少的物種,任何個體的死亡都是一場災難。損失都是無法挽回的,丟失的遺傳多樣性會在演化進程中永遠消失。」

夜冠橡樹的葉子 | Poyt448 / Wikimedia Commons

儘管這片夜冠橡樹林非常古老,但科學界在幾十年前才注意到它們。1988 年,庫伊曼在夜冠國家公園的偏僻區域,注意到一棵小樹,它的葉子呈橢圓形,邊緣有鋸齒 。他認為這應該是山龍眼科(Proteaceae)的某種植物,這類植物的歷史可以追溯到 1.2 億年前;但具體是哪一個物種,他也無法確定。

直到 12 年後,這棵小樹的身份才被確認。當時,庫伊曼再次來到這片森林,他發現了這種植物的幾棵處於不同生長階段的植株:一個幼苗、一棵幼樹、一棵樹下落著肉質的金色果實的成年樹。幾個月後,再次前來考察時,他又發現了它開出的管狀乳白色花朵。

通過這些信息,庫伊曼和雪梨皇家植物園(Royal Botanic Garden in Sydney)的植物學家彼得·韋斯頓(Peter Weston)終於完整記錄了這種神秘植物的生活史,並很快確認它們的確是山龍眼科的成員。兩人馬上著手正式描述這一物種。2002 年,研究結果發表,這種植物被命名為「夜冠橡樹」(Eidothea hardeniana)。

發表新種的論文中對夜冠橡樹花的描述 | Australian Plants Society

儘管被稱作「橡樹」或「櫟」,但是它們與我們常說的橡樹沒有親緣關係,後者屬於山毛櫸科(Fagaceae)的櫟屬(Quercus)。夜冠橡樹的屬名是 Eidothea,這個拉丁文來自荷馬的《奧德賽》中海洋老人普羅丟斯(Proteus)之女的名字——埃多塞婭(Eidothea)。在神話故事中,這是一位擁有非凡力量的女神,她為海倫的丈夫、斯巴達王墨涅拉俄斯(Menelaus)指出了返回故鄉的線索。而種加詞 hardeniana 則是向學者格溫·哈登(Gwen Harden)致敬,這位著作等身的植物學家當時正要從雪梨皇家植物園退休。

「我們將格溫視作雨林中的女神,但當時還沒有以她為名的物種,」庫伊曼說,「為了表示對女性科學工作者的支持,以及對她卓越貢獻的敬意,我們決定用她的名字稱呼新發現的女神。」

夜冠橡樹的花 | Poyt448 / Wikimedia Commons

從很多角度來看,命名中的神話梗都十分貼切。植物的 DNA 信息顯示,攀鼠櫟屬發源於至少 7000 萬年前,根植於開花植物演化歷史的初期。那時,岡瓦納超大陸正在逐漸分裂,南極洲、澳大利亞和南美的巴塔哥尼亞地區還連在一起,被廣大的溫帶雨林覆蓋。包括南洋杉、桉樹以及常綠樹蕨在內,許多棲息於澳大利亞夜冠地區的植物類群,都在阿根廷和南極洲發現的岡瓦納時期化石中有跡可循。這暗示著,攀鼠櫟屬可能也是遠古超大陸上原始植物群落中的一員。

古植物學家彼得·威爾夫(Peter Wilf)在賓夕法尼亞州立大學進行岡瓦納森林研究,他說:「夜冠橡樹不僅來自一類古老的植物,同時也代表著一種古老的森林類型。」生態調查顯示,夜冠山脈地區是多種瀕危動物的避難所;從植物的角度來說,這裡也比澳大利亞的其他任何地方都「更岡瓦納」。庫伊曼說,這裡是名副其實的生態庇護所,可以提供相對穩定的環境,讓生長在其中的生物度過地質和氣候劇變。

如今,這個庇護所正面臨危機。去年 11 月上旬,閃電在夜冠國家公園邊緣點燃了林火,森林下層植被在不久後就開始燃燒。隨著火勢蔓延,消防力量不得不分散,而天氣條件又不利於滅火,許多植物都無法得到保護。

為了評估火災損害,庫伊曼在 11 月下旬來到夜冠地區。目之所及,十分悲慘——地面上的灌木和蕨類燃燒殆盡,成堆的倒木仍在冒煙,雨林樹木炭化開裂。但樹冠層卻基本完好,一片焦土在綠色的巨傘下延伸,讓這悲慘的景象顯得有些詭異。「非常令人沮喪。」庫伊曼說。

庫伊曼與其他工作人員一起,迅速設置了一系列監測樣方,由此可以評估火災對數十種雨林物種的衝擊。長期監測還可以說明有多少植物死於燒傷引發的連鎖反應——或許很多人都想不到燒傷對植物的潛在影響:熱量或火焰可以穿透雨林樹木的纖薄樹皮造成損傷,在很長時間後,這種損傷可能發展成植物導管中致命的栓塞或者真菌感染。

發現夜冠橡樹的庫伊曼,如今負責評估夜冠橡樹的受損情況 | mq.edu.au

庫伊曼對夜冠橡樹種群最大的擔憂是:少數個體的死亡也可能嚴重影響基因池。雪梨皇家植物園的毛裡齊奧·羅塞託(Maurizio Rossetto)牽頭進行了遺傳學研究,他們發現,考慮到夜冠橡樹的個體非常少,它們能擁有目前這樣的基因多樣性是很難得的。如果近期的火災剛好殺死了遺傳上最特殊的那些個體,那麼這個物種抵抗環境變化的能力,將可能被嚴重削弱。

羅塞託說:「失去 10% 的個體,不一定表明失去 10% 的演化潛能,這取決於失去的是哪些個體,以及這些個體分布在哪兒。」庫伊曼已經在調查理清有哪些夜冠橡樹死於這場火災;一旦調查完成,羅塞託的團隊將通過遺傳學數據,分析這場災難對夜冠橡樹演化的影響。

幸運的是,火災發生在樹木結果之前,新芽還能在今年紮根。即使是嚴重受損的成樹,也有可能留下後代。但是,夜冠橡樹的生長十分緩慢,而且在破碎的生境中,當地動物似乎並不喜愛它們的果實,這嚴重限制了它們的擴散。羅塞託認為,人類可以積極地在其他合適的生境中繁育夜冠橡樹。伊曼則持相反的觀點,他認為,最重要的還是加強夜冠地區的保護力度,主要是積極清理入侵雜草、伐木活動遺留的木材。

夜冠橡樹能撐過下一場災難嗎 | Robert Kooyman

但無論如何,新的樹苗要長成有繁殖能力的成體,可能還需要幾百年。而且,由於人類活動,大氣中溫室氣體的增長速度之快,是過去 6600 萬年中未曾出現的。澳大利亞的火災形勢正迅速惡化,可能在樹苗成熟之前,下一次火災已經到來了。

岡瓦納的輝煌時代已經過去,夜冠地區這樣的時光膠囊正在慢慢淡出歷史舞臺。「但人類確實大大加速了這一過程。」 賓州州立大學的古生物學家威爾夫說。人類將夜冠橡樹這樣的物種推向滅絕的邊緣,並以一種遠遠高於自然狀態的速度,企圖切斷我們與遠古世界的聯繫。

「太可悲了,」他補充道,「這些植物撐過了冰期、大陸分裂以及眾多的全球性變化。」但眨眼之間,夜冠橡樹孤獨的救生艇已被打碎,倖存者可能無法及時找到一條演化出路,逃離悲慘的滅絕。

作者:Maddie Stone

翻譯:核桃苗

編輯:麥麥

編譯來源:

https://www.theatlantic.com/science/archive/2020/02/australia-bushfires-ancient-trees/607039/

或許有些物種,人類還來不及認識,它們就已經消失了。

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