银杏树总是断树枝是什么原因
此篇技术知识会给农资人说说“银杏树总是断树枝是什么原因”的内容进行说明,但愿对大家有几许帮助,别忘了收藏哦!
银杏树总是断枝,可能是因为银杏树的树枝脆弱,叶子和果实的重量使它更容易断枝,当风吹过时,很容易断枝。银杏树通常生长在海拔500-1000米的天然森林中。
它经常与柳杉、香薰、蓝果树等针叶或阔叶树种混合,通常生长旺盛。
好文探索:为什么银杏和水杉被称为活化石?
本题已加入「非常想问」之「让植物说话」科普大赛征文活动,十万现金奖池等待瓜分>>>。
近日,网上出现了一组名为“银杏爆炸”的照片,主角是西安市长安区罗汉洞村终南山古观音禅寺内的千年银杏树,大概长这样:。
“爆炸”的银杏树。(图片:网友AestheticSharerZHRCGdrawing,摄:HanFei)这棵银杏树据传为李世民亲手栽种,有一千四百多年历史。
银杏不仅生命力顽强,还是我们所熟知的“活化石”:它已经在地球上存在了数亿年。
什么原因使得银杏树能够寿命这么长又是什么原因是的银杏这一物种能够称为“活化石”让我们从银杏的历史中去寻找这些问题的答案。
“我已经很老了,老到记不得很多事情。”。
说起地球上现存最古老的大型植物,很可能就是银杏了。
传统意义上,生物分类学里上一共有七个分类单元,从大到小依次是界-门-纲-目-科-属-种。世界上有数以百万计的物种,通常来说每个物种都或多或少地有一些亲缘关系比较接近的物种在同一单元。
银杏门下只有1纲——银杏纲。该纲之下只有1目——银杏目。银杏目下也只有1科1属1种——银杏(GinkgobilobaL。)。
也就是说,现代的银杏没有任何现存于世的亲属物种。因为它所有的亲属都在两亿七千万年以来的无数场浩劫里,消失在地球舞台上了。
距今约三亿年前的二叠纪世界,大气二氧化碳含量比前工业时代高3倍,平均温度也因此比现在的地球高一些。大陆漂移使得地球上的大陆聚合在了一起,导致陆地内部变得更加干旱。
生殖过程离不开水的蕨类植物逐渐失去了优越性,取而代之的是更加耐旱的新贵——**子植物。
所以,银杏的祖上是“阔”过的。
化石证据表明,银杏的足迹曾经遍布全球,是真正的地球之子。人们也从化石里找到了当年它很多的亲缘物种,证明当时的银杏家族是优势物种。
可惜,盛极必衰的规律总是在地球上一次又一次上演。
(图片:**)2.7亿年前,地球生物圈开始经历一场名为“二叠纪-三叠纪大灭绝”的历史事件。
虽然这场大灭绝的起因仍然众说纷纭,但其结果的惨烈是有目共睹的:化石记录表明,绝大多数海洋生物在这场浩劫中消失(包括可爱的三叶虫),陆生动物也被摧毁将近一半,地面上的植物也纷纷死亡,人们甚至发现这一地质时期根本没有形成煤层。
距今1.4亿年前,自然的新宠——被子植物突然出现,开始吞噬**子植物的生存空间。它们更复杂、更多变、更能融入与自然的相互作用中,而且发明了“一年生”这种近似耍赖的生活史,只在温暖的夏季开花结果,然后以种子的方式度过寒冷的冬天。
在这场无声的植物战争中,**子植物全面溃败,银杏门下的所有物种除了银杏之外全部消失。
**子植物四大类群,从左上顺时针分别为:银杏、松树、苏铁和买麻藤。
(图片:**)距今6500万年前的白垩纪-第三纪灭绝事件不但使恐龙团灭,更是差点荡平陆地上的高大树木,而不幸的是,**子植物基本都是高大的树木。
在这一连串的打击下,**子植物只剩下四个大类得以存在至今,分别是今天的主角银杏、浑身是刺的松柏、傲娇不开花的苏铁和偷偷模仿被子植物的买麻藤。
如果你熟悉这些植物,你肯定可以立即说出这四类植物的共同特点:活得长。
松柏长青就不说了,人们常用“铁树开花”形容千年一遇也不说了。买麻藤中最具典型的长寿物种当数撒哈拉沙漠里的百岁兰,这种树一生只长两片叶子,平均寿命在一千年以上。
而世界上最长寿的银杏据信是山东莒县的一棵,已有三千多年的历史,相传是周公所植。
散布在中国大地上的寿命数百上千年的银杏树比比皆是。
松柏类植物演化出了独特的抗寒特性,而将寒温带变成了自己的主场。苏铁类干脆躲在**带的温暖气候里不出来。买麻藤类则是向被子植物偷学了一些特性,有点叛变的意味。
可是,银杏是如何在自己的近亲全部灭绝的情况下还能活到现在,人们此前其实一直没搞懂。
银杏的唯一原产地是中国,因此揭开这一秘密的重任自然就落在我国科学家的肩上。2023年,我国科学家解码了银杏的基因组,给我们带来了很多线索。
银杏有着一个较大的基因组,里面含有的信息非常丰富。
科学家发现,银杏的基因组经过了两次加倍事件,其中的一次在很多植物之中都有发现,但后面的一次却是银杏独有的。
想要演化出新的、能够抗逆的基因,必须有基因作为进化的材料。而这些加倍事件为银杏提供了丰富的进化原材料。有人会问,直接在原来的基因上进行进化不也是可以的吗是可以没错,但是我们知道,基因的改变往往是灾难性的,也就是说变坏的可能性要远高于变好的可能性。
如果能将自身的基因加倍,那么就算其中一部分变坏,也会有相应的副本发挥正常功能,相当于免除了变坏之后的惩罚。
银杏通过全基因组加倍事件获得了足够的进化材料。
正因为如此,银杏演化出了大量的有用基因。科学家从银杏基因组中找到了四万八千多个基因。
相比之下,人类的基因只有两万个左右。基因多,可以应对的变化就会增加。
而且每个基因都是潜力股,都有可能演变为新的基因,为银杏的进化带来变数。
在银杏基因组中发现了大量的LTR-RT。
LTR-RT的全名是长末端重复反转录转座子(好了不要吐槽这个名字了),它们是基因组里的小精灵,可以通过**自身的方法在基因组里到处乱窜而且越变越多。很多物种的基因组里都有它们的身影,但是在银杏的基因组里,它们的数量非常惊人。
它们并不会破坏基因组,反而会通过自身的随机移动而给基因组带来变数。只要有变数,物种就有可能变成任何样子,从而增加自己活下去的可能性。
银杏基因组中有非常多关于**和害虫的抗性基因。这些基因大多数都是重复的,从而使得银杏具有防御各种病虫害的能力。
这样看来,凭借着基因的灵活多变,银杏躲过了各种灭绝事件,也挺过了数次冰川期。
不但如此,银杏还创造了另一项世界纪录:在1945年广岛原子弹爆炸中,爆炸中心数公里内的生物大部分遭到毁灭,可是其中的6株银杏却奇迹般地存活下来,并且现在仍然枝繁叶茂。
距离广岛核爆中心1130米的法专寺银杏树。(图片:://**。
一种数亿年前诞生的植物,在自然界的千锤百炼之下,生命力竟然是如此顽强,而这顽强的生命力,源自银杏基因组的高度重复和多变性——这是使其存活至今的重要原因。
大约在500万年前,银杏在北美洲灭绝。
大约在260万年前,银杏在欧洲灭绝。
从260万年前开始,地球陆续经历了多次冰河时期,银杏的栖息地被逐渐压缩。
后来,银杏仅能生存在中国南方一些气候比较温暖湿润的山林里。虽然活了数亿年,但是留给银杏的时间已经不多了。
银杏高大挺拔,树形优美。叶子形态独特,非常漂亮。
银杏果也是一种食物。而且银杏树抗病能力强又不需要什么苛刻的种植条件,所以成为了人类的栽培作物之一。
被人类驯化之后,银杏才真正地躲过了灭绝的命运。我们的先民将它栽种到全国各地,又在近代被重新引入到欧美乃至全世界。
虽然科学家们认为野生的银杏种群很可能存在,但是目前为止人们找到的银杏基本全是人工栽培的结果。
如果不是命中注定和人类相遇,那么银杏是不是早已灭绝了呢虽然没有定论,但是按照现有科学证据来看,非常可能。
云南腾冲银杏村的银杏。(图片:://**。
mafengwo。/travel-news/。
html)这便是自然界适者生存的另一面——幸者生存的魔力。
幸者生存论的主要观点是:随机事件在生物进化过程中是很常见的,而且在很多物种的进化过程中起重要作用。
例如在银杏的例子中,如果它不是在快要灭绝的时候被人类种植,那么肯定会灭绝了。
另一个例子就是我们的国宝大熊猫:大熊猫体色对比明显(没有保护色),对食物的利用率低(吃肉的肠胃却要消化竹子),体型不方便移动(发现异性的概率低),确实不适应环境。
要不是在其天然栖息地里,温度适宜(食物丰富),缺乏天敌,早就要被自然淘汰了。但它们真的交上了好运,被人类发现并且最终保护了起来。
幸上加幸的是,熊猫还碰巧是一种可爱的动物,因此成了我国的文明名片,全世界的人们都喜欢上了这种萌物。只要人类不灭绝,熊猫是不可能灭绝的了。
适者生存和幸者生存到底谁的作用更大呢到底是“天才就是99%的努力和1%的幸运”的适者生存占主导地位,还是“玄不救非,氪不**”的幸者生存掌控大局。
这个问题科学家们仍然争论不休。毕竟相对于整个自然历史来说,人类的存在时间还太短,不足以观察到足够多的进化事件。
但无论结果为何,我们都应该感谢自然界为我们留下了银杏和大熊猫这两件美丽的国宝。
注1:在不同分类系统下,**子植物的分类未能统一。
按照最新版本的APGIV分类法,**子植物门取消,其下以前与松柏纲并列的红豆杉纲被降为红豆杉目并移入松柏纲下。但在我国植物学传统上,仍倾向于认为现存**子植物分为5纲:松柏纲、银杏纲、买麻藤纲、苏铁纲和红豆杉纲。
注2:有上百株其它植物也在广岛核爆之后幸存了下来。
注3:事实上直到现在,国际自然保护联盟仍然将银杏列为濒危物种。
注4:有化石和人类遗址证据表明,我国的早期人类曾经大量猎杀大熊猫,其皮毛和肉都对人类有很大价值。这可能是大熊猫数量急剧减少的主要原因。
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监制:中国科学院计算机网络信息中心。
活化石并不是只有银杏和水杉。
还有很多其他的植物,也非常常见。景观植物商人并不是只卖杨树和月季的,他们也想在推销自己商品的时候强调一下,买这个吧,这个是活化石,历史比人类更久。
这也是我们在广州能随处见到苏铁、少见水松,偶见桫椤,再往北一点常见水杉、珙桐和鹅掌楸。以及长江以北常见银杏的原因。
即便本人在呼市某211高校也见过芍药的种植。常见并不代表这个物种不是濒危植物,就像我在下文着重提及原产地的时候,那是专业科研人士才会去的地方,他们要从那些关键的地理位置理解植物进化的特殊时刻,那些地理位置有这些植物在生物地质进化史危急存亡之际的生活证据。
同时野生种质跟观赏品种的差异也是科学家研究的重要课题。
常见并不代表这种植物并不濒危,银杏大概是最常见的活化石,然而依然濒危。
接下来介绍几种广泛种植的活化石。
苏铁**苏铁,2.8亿年前出现,侏罗纪以及白垩纪最为鼎盛,遍布全球,恐龙的主要食物。
在K-T灭绝事件中大部分已经灭绝。中国大概有十几种。
水松:**水松、单种属。白垩纪广泛分布于北半球,在第四纪冰川期在欧洲、北美以及**灭绝。
在中国原生分布于广东、福建、四川等地。在**和老挝也有发现报导。
珙桐珙桐。这个我在下文提及过,可能是依靠与水杉相同的地理环境躲过了第四纪冰川期。
起源于6000万年前。赠台大熊猫的时候同样有珙桐树苗一起赠送。
桫椤:**桫椤,起源于四亿年前。唯一能长大成树木的蕨类植物。
大概是在**地区躲过了第四纪冰川期。同时也躲过了K-T灭绝。
人们现在普遍认为桫椤也是恐龙的主要食物。
这些都是在国内常见的,国外也有很多活化石,比如加州红木、巨杉以及智利南洋杉等等。
水杉表示宝宝心里苦,但宝宝不说。
作为跟银杏同样经历了白垩纪-第三纪物种大灭绝,同样挺过了第四纪冰川期。同是白垩纪时代的陆地霸主。
同样在中国南方地区避难延续至今,同样是从中国走向世界。并且还在1941年被**人宣布灭绝,于1948年被中国人宣布重新发现。
为什么就没人提及我呢。
难道是因为银杏的原始产地在浙江天目山,方便多金的浙江省某211高校大力研究吗讲真,我拜访过沪上某高校的生态多样性研究所,他们都有人在天目山研究银杏。甚至隔壁阿卡林省很多学校都去天目山搞研究。
然而我们要知道的是,命名水杉的胡先骕先生所创办的学校遍布阿卡林省省会。
我们先来看一下水杉的发现过程,这个世界见到鲜活水杉的时间刚刚比70年多一点。
不像银杏那样在儒家和佛教中有着重要的象征意义,并因此广为人知。欧洲人在1691年就在**见过银杏了,而直到1948年外国人才第一次见到活的水杉。
我所知道的水杉发现过程版本跟中文**上写的差不多[1],同时在哈佛大学的网站上也有清晰的描述[2],如果你想认真了解,可以点击附注2下载来看一下(人名是威妥玛拼音这点可能有点烦人)。结合我听到的版本,大致过程就是这个样子的。
1939年,时为**都大学讲师的三木茂博士发现了一种和红杉相近而又不尽一样的植物化石,1941年发表的时候命名为Metasequoia,Meta为变化、改变之意,以示和红杉姊妹关系。此时也被宣布为已灭绝种类。
1941年冬天,中央大学森林系教授干铎由湖北西部前往重庆途中,在一条名为“磨刀溪”的小溪旁发现有一株较为奇特而不常见的大树,当地俗称“水桫”,引起了他的注意。当时树叶已经全数落下,故未能取到标本。
1943年7月21日,农林部中央林业实验所技工王战从万县高农校杨龙兴处得知磨刀溪有“神树”存在。于是王战等改变原计划水路而走陆路赴恩施,第三天到达磨刀溪并找到此树,并于7月21日正式采得水杉枝叶、果实标本。回到重庆后,王战认为是水松(Glyptostrobuspensilis),并存放于标本室。
1945年夏,王战将一小枝水杉和两个果实送给了吴中伦带回学校,并交给中央大学森林系树木学教授郑万钧鉴定,郑万钧教授见到标本后认为不是水松,而是新类群,后与中央林业实验所所长韩安暂定名为Chieniodendronsinense。1946年4月、5月间,在北平的静生生物调查所所长胡先骕教授在助手傅书遐的协助下将郑万钧寄来的水杉标本鉴定为三木茂发表的化石Metasequoia。
美国加州大学伯克利分校古生物系主任Dr。RalphWorksChaney于1948年专程来华实地考察水杉。
水杉发现的经过经各种媒体广泛报道进而为世人所知,被视为植物学的重大发现。这种战乱时期的植物学重大发现如今却没有太多人知道。
相反的,如果这是一个爱情**,那可能像《面纱》一样广为流传。
水杉也是很美的,在寒流未来、树叶脱落之前的一段时间,水杉树叶会从绿色转换成金**,然后转换成橘红色,直至脱落。
这点倒是跟银杏差不多,不过银杏树叶不太会变成橘红色。
水杉转色:杉林溪度假园水杉林:杉林溪度假园在景观方面,水杉跟银杏不太一样,银杏基本上单株就能成景,前段时间我还去观赏过葱省那株天下第一银杏树。
据我个人观察,在葱省,绿化用银杏的比率是高于水杉的,青岛第一海水浴场直到五四广场那里,超级多银杏树。这可能也是因为银杏比水杉发现更早的缘故。
当然了这也可能与银杏果可以食用有关。
一般情况下我们见到的水杉树叶是这个样子的。
水杉树叶:**始新世水杉树叶化石,发现于加拿大水杉树:**跟银杏一样,水杉也是单种属,因为属内其他种类都灭绝了。
水杉在春季夏季生长,秋季冬季落叶休眠,不耐干旱,耐水涝。喜阳光。
欧洲、北美、西伯利亚、格陵兰以及东亚地区在白垩纪到始新世的地层中都发现过水杉属的化石,然而在大概250万年前,就再也没有发现过水杉以外的种类了。初期水杉的发现也只是在分布在湖北、重庆、湖南三省交界的利川、石柱、龙山三县的部分地区,分布在海拔800-1500米的区域,生长在气候温和、夏秋多雨、酸性黄壤土地区。
之后中国科学家将种子邮寄给美国人E。D。
Merrill,他分发给各大植物园。由此开始了普遍种植。
在阿拉斯加和圣彼得堡都有水杉越冬的记录,当地气温最低可以达到零下47℃,这种表现也能解释水杉为什么能够度过冰川期。
虽然很多人解释为因为水杉先是被宣布灭绝而又被重新发现而被称为活化石,但是化石证据表明,水杉的进化历程的确能够当得起活化石这种称号。
在一亿多年前,水杉就已经出现在北极圈附近,由于地质变迁和生物演化,从新生代中期开始,水杉逐步南移并称霸北半球。后来经历了造成恐龙灭绝的白垩纪-第三纪物种大灭绝,科学家现在依旧不清楚水杉是如何存活下来的,但是化石证据表明水杉的确存活了下来,因为一开始介绍的**学者三木茂是在第三纪的地层中发现的水杉化石。
然后地球又经历了第四纪的冰川期,研究表明湖南地区的确有第四纪冰川遗迹(吉汝安1988)。不过现在人们一般推测是湖北、重庆、湖南三省交界的部分地区地形比较特殊,因此能够帮助水杉生存下来。
而在此附近的区域,也分布着珙桐,这同样是一种孑遗(也就是活化石)植物。可能与此区域是冬季季风阴影地带有关[3]。
简单说说银杏化石种类以及银杏化石的研究价值。
银杏类植物被推测起源于2.8亿年前(二叠纪早期),而在中生代时期(即三叠纪/侏罗纪/白垩纪时期)经历了多样性的繁盛。
放一张简化了的国际地层表,方便对比。
国际地层表,来自ICS银杏植物现仅存一属一种,即GinkgobilobaL。
但中生代时期,银杏拥有众多的成员:比如。
楔拜拉(Sphenobaiera)。
二叠纪楔拜拉化石,来自Tayloretal。,2023拜拉(Baiera)。
三叠纪拜拉,来自Tayloretal。
,2023似银杏(Ginkgoites)。
白垩纪似银杏,来自Tayloretal。,2023银杏(Ginkgo)。
白垩纪银杏化石,来自Tayloretal。
还有跟他比较接近的茨康类成员(之前被划入银杏纲但现在独立成茨康纲)。
三叠纪茨康化石,来自刘军,2023以上都是营养器官(vegetativeans),除此之外在化石记录中,与银杏类植物有关的**(reproductiveans)也是多种多样的,比如。
银杏属雄性繁殖器官,来自刘秀群,2023、
狭轴穗属Stenorachis。
狭轴穗属,来自网络堆囊穗属Sorosaccus……。
堆囊穗属,来自Liuetal。,2023雌性繁殖器官:。
银杏属雌性繁殖器官,来自Zhou&。Zheng,2023卡肯果属Karkenia……。
卡肯果属,来自Zhouetal。
但是奈何干不过(在白垩纪末期崛起的)被子植物……。
银杏类化石的形态多样性,来自Zhou,2023后来因为气候变化等原因,银杏后来只生活在了中国的东部地区和西南部地区,这些地区被称之为银杏的避难所。
图解如何用植物化石恢复古CO2浓度,来自Franksetal。
,2023银杏化石在古植物学领域也经常被用来作为恢复古大气CO2浓度,甚至古气候参数的材料,而在中生代银杏又在全球分布广泛,因此被古植物学家所广泛应用于古气候学恢复的研究领域(银杏叶片确实也是好看,且在化石中相对容易辨认的),通常是做古植物大化石方向的同学(比如我)系统认识的第一种化石……因为化石形态与现生植物叶片长得确实太像了,非常容易上手,银杏类化石对做古植物研究的研究者和同学(比如我)来说具有非常重要的意义。
第一次正经回答科普题……更深入的就不讲了……有需求再说。
ChenLQ,LiCS,ChalonerWG,BeerlingDJ,SunQG,CollinsonME,MitchellPL。
2023、AssessingthepotentialforthestomatalcharactersofextantandfossilGinkgoleavestosignalatmosphericCO2change。
AmericanJournalofBotany。88(7):1309-1315、
FranksPJ,RoyerDL,BeerlingDJ,WaterPKVD,CantrillDJ,BarbourMM,BerryJA。
2023、NewconstraintsonatmosphericCO2concentrationforthePhanerozoic。
GEOPHYSICALRESEARCHLETTERS。41、
GongW,ChenC,DobeC,FuCX,KochMA。2023。
Phylogeographyofalivingfossil:Pleistoceneglaciationsforc**GinkgobilobaL。(Ginkgoaceae)intotworefugeareasinChinawithlimit**subsequentpostglacialexpansion。
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刘军。甘肃宝积山盆地中侏罗世银杏类化石研究[D]。
辽西中生代银杏目和茨康目植物**研究[D]。中国科学院研究生院(植物研究所),2023、
为什么银杏和水杉被称为活化石。
因为其均属孑遗生物。出现在地球上的时间足够久,遥远到其类似种已经只剩下化石可循,而他们还依然生生不息地生长在大地上。
银杏(GinkgobilobaL。)是原产中国的孑遗植物,因其含有多种药用成分、观赏价值高,是重要的经济树种。
银杏还是著名的长寿树种,在我国各地有大量银杏古树分布。
前边中国科普博览已经提过银杏基因组的高度重复和多变性是使其存活至今的重要原因了。
银杏古树(:AlamyStockPhoto)BioArt植物作为一个专业报道植物和农业领域最新研究进展的机构号,我们来说说近日扬州大**合北京林业大学研究团队揭秘的银杏古树长寿机制。
研究团队历经7年时间,选用银杏树干维管形成层为主要研究材料,综合运用细胞学、生理学、多组学和分子生物学等手段,揭示了银杏古树长寿的内在机制。
该研究成果已经刊发在知名期刊PANS上。
树木生长主要于顶端分生组织和侧向维管形成层的**分化,但树木生长到一定年龄以后就不再升高,因而无法反映年龄的变化。
树木主干维管形成层每年都能**分化出新的韧皮部和木质部,维系着树体的生长,是研究古树长寿机制的理想材料。
该研究通过年轮测定技术结合DBHs的分析,确定了34株银杏树的真实树龄,其树龄分布在15年-1353年,并将其中不同树龄的树木分为三组进行比较研究,发现与成年树相比,古树组(193-667年)形成层细胞层数变少,新产生的年轮宽度变窄,生长素(IAA)含量下降,脱落酸(ABA)含量上升,细胞**分化相关基因表达下降,表明古树中维管组织生长变缓。
然而古树树干的横截面积增加量(BAI)仍处于高水平,显示银杏古树形成层干细胞仍具有较强的持续不断的**能力。
该研究进一步测定了古树叶片光合指标、种子繁殖能力、衰老相关的标记基因(markergenes)和miRNA及靶基因和自噬相关基因等,均未发现有显著变化。
该研究还在银杏叶片衰老过程以及更多年龄段的其他银杏植株中,进行了相关基因的验证。这些形态、生理和分子水平上的结果揭示,银杏古树在整体上仍处在健康的成年状态(healthymaturestate),依旧保持“青春活力”,尚未进入衰老阶段。
由此认定,银杏古树维管形成层细胞的持续**能力,在避免衰老过程中发挥了重要作用。
树木的生长发育乃至衰老都需要应对环境胁迫、病虫害以及病菌等微生物的侵袭,且树木最终大都是因为环境胁迫或病害而导致衰老和死亡。
该研究在银杏古树维管形成层细胞中,鉴定到62个FLS2、EFR的成员和457个R基因,尤其发现R基因的数量远远多于其他物种。
木质素单体(monolignol)、类黄酮(flavonoid)和芪类化合物(stilbene)代谢通路的基因数量和表达在古树组中也没有下降。
由此推测,银杏古树可能通过持续合成木质素等物质,增加树干的密度和强度,以支撑不断增粗的树体,同时通过大量R基因的持续表达,以及积累具有特殊保护功能的代谢物来提高树体抗性,抵抗各种生物和非生物胁迫,从而大大延长了树体的寿命。
综合上述结果,该研究发现银杏古树长寿并非某单一的长寿基因调控,而是生长与衰老过程中多个因素综合平衡的结果。
该研究成果对揭示树木在个体水平上的生长与衰老调控机制具有重要科学意义。
该工作得到了国家自然科学基金等项目和111引智计划项目的资助。
sciencemag。/news/2023/01/how-ginkgo-biloba-achieves-near-immortality。
众所周知,银杏是一种古老的植物。
如今,科学家发现这种“活化石”甚至不会变老。从树冠到树根,银杏似乎不会随着时间的推移发生任何生理上的变化。
难道树是永生不死的生长在**广岛的几株古老的银杏令人肃然起敬。它们虽然不是特别高大,却是为数不多挺过了1945年广岛原子弹爆炸的生物,这正是银杏的魅力所在。
在亚洲,银杏被视为长寿的象征,享有“不死之树”的美誉。这是人们一厢情愿的赞美吗最新的科学分析表明,银杏确实具有永生的迹象。
早前,一支中美联合研究团队对生长在中国境内34棵树龄从15年至1353年不等的银杏树进行了充分的数据分析,得出了这一令人颇为意外的 。事实上,参与样本研究的16位研究人员发现,尽管树龄在增长,这些银杏却没有发生任何生理上的变化。
分子和基因层面的分析结果更令人困惑。研究人员在检查了银杏的形成层后发现,与自噬和细胞**有关的基因表达几乎“始终如一”,哪怕树龄超过600年的银杏也是如此。
更值得一提的是,研究人员发现WRKY、NAC、MYB等与衰老有关的基因家族都没怎么表达。“基因组的完全转录没有产生一丝衰老的迹象,”参与此次研究的美国北得克萨斯大学(UNT)生物化学家理查德·迪克松(RichardDixon)表示,“一般来说,这一过程会出现在基因程序之中,但银杏除外。
”很明显,银杏似乎没有为死亡设置编码。
太令人震惊了。就算寿命再长,所有多细胞生物从理论上来说都是要死亡的。
因此大部分树种都会表现出明显的衰老迹象,例如杨树至多生长20年便会成熟,然后转入衰老期。此前仅有少量初步研究发现,一小部分松柏类植物存在衰老机制缺失的情况。
本次研究是科学家头一回对古树进行完整的分析。
但对凡人而言,研究这些寿命长达数百岁甚至数千岁的生物堪比一场“豪赌”。
“分子生物学家主要以一年生植物为研究对象,这是因为可以轻松地对其从出生到死亡的全过程进行跟踪。”瑞士伯尔尼大学植物科学研究所教授克里斯·库勒梅耶(CrisKuhlemeier)坦言,“每一棵古树都拥有一段漫长的历史,但我们对此知之甚少。
它们的超长寿命给研究工作带来了前所未有的挑战。”好在今天,科学家有了全新的基因研究工具,这次针对银杏的研究就受惠于此。
“对形成层的细胞进行分析是一种全新的研究手段。”西班牙巴塞罗那大学植物衰老问题专家塞尔吉·穆内-博施(SergiMunné-Bosch)表示。
“银杏的分子数据令人印象深刻,”克里斯·库勒梅耶对此赞不绝口,“它有助于继续推进这一棘手问题的相关探索:一些树种是否永远不会变老”。
某些树种不会随着年龄的增长而变老,只可能因为意外而死亡这一问题在植物学家看来并没有那么荒谬。剪枝和插枝就凸显了植物非凡的细胞再生能力。在动物界,只有若干种原始海洋无脊椎动物(如水母)才有资格夸耀这一能力。
“一些树芽能够在树皮下休眠数十年,只有当树木遭遇创伤或环境压力时才会醒来。这就像某种形式的人寿保险。
”法国克莱蒙-奥弗涅大学植物生理学研究员卡特琳娜·莱纳(CatherineLenne)啧啧称奇。就在2月初,以色列的研究人员宣布,他们成功地使几颗2000年前的海枣种子萌芽。
另有多项新近研究表明,最长寿的物种似乎不存在有害基因突变累积的情况。对瑞士洛桑大学校园内一棵树龄达234年的古栎树的分析结果表明,新枝和老枝之间的差别非常微小。
“我们发现,它几乎没有进行细胞**,这减少了**过程中发生错误的次数。
细胞没有受到具诱变作用的紫外线的影响。
”洛桑大学分子生物学家菲利普·雷蒙(PhilippeReymond)指出,“ 就是,树在生长,年纪逐渐变大,但新的树枝仍然保持着年轻的状态。”此类遗传学研究尚未拓展至银杏,但“这一研究方向已成为我们考虑的重点,对广岛银杏开展研究理应很有价值”,理查德·迪克松透露。
目前看来,似乎只有树的高矮会限制银杏的寿命。建模结果表明,银杏树的高度不能超过130米,否则树液就无法输送至最高处的叶片,而树体的增厚并没有什么限制因素,所以古银杏树的高度很少超过三四十米,但树干内部偶尔会缺失一块。
“重要的是保护好树液流动的那部分。事实上,空心树干和实心树干一样坚固。
”卡特琳娜·莱纳指出。
更不用说许多红豆衫、油橄榄和千年的刺果松(Pinuslongaeva)已经非常矮小和瘦弱了。
极度缓慢的生长速度似乎是长寿的关键。去年一项涉及西班牙比利牛斯山区和俄罗斯阿尔泰地区共1768棵针叶树的分析结果表明,树龄最长的样本也是生长速度最慢的。
即便是同一品种,有的样本生长得非常缓慢,推迟了成熟期的到来。有的样本则以牺牲木材质量和免疫系统为代价,迅速地长出了树冠。
银杏的寿命既与其自身特性有关,也受到环境的影响。
“肥沃和湿润的土壤有利于加快生长节奏,就像当前温度和二氧化碳浓度的上扬会影响碳的永久封存。”瑞士巴塞尔大学环境科学系教授克里斯蒂安·科尔纳(ChristianKrner)指出。
树龄最长的那些古树往往生长在干燥、贫瘠、凉爽的山区,位于日照和竞争都很少的山阴面。长时间生活在昏暗环境之中是否有利于进化似乎仍存争议。
概括来说,“寿命特别长的那些树种能够产生更多的种子和后代:这对物种的延续非常有利”,王莉指出。
所有的银杏终将迎来死亡。
目前已知最长寿的银杏也没能活过4000岁。“我们的研究表明,银杏从理论上说是永生不死的,它们的死因或许不是衰老,而是外界因素。
”理查德·迪克松解释道。树无法移动的特性决定了它们自身的命运。
一棵树不可能每次都躲过风暴、大火、雷击、干旱、虫害等单一或多重因素的影响。极端的温度和干旱或许正是当前非洲南部千年猴面包树大批死亡的原因。
就算银杏躲过了原子弹的轰炸也可能只是徒劳。
一位粗心或贪心的伐木工人就能使千年的古树毁于一旦——1964年,一棵树龄超过5000年的刺果松就因误伐而倒下。“数千年的树木毕竟还是少数,”塞尔吉·穆内-博施总结道,“它们不仅是最顽强且最具适应力和可塑性的,同时也是最幸运的。
精选问答:
1、银杏树枝能水培出根吗?
银杏树是用种子种植的。水培不能出根。
2、银杏叶花束没有树枝怎么办?
可以用塑料管代替。或者去找形状相似的树枝。
制作上,先挑一片小银杏叶裹紧小树枝,并用热熔枪将其牢牢粘合,多裹几片形成花芯,将叶子由小到大形状往树枝上裹。




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