您现在的位置是:综合 >>正文

自然科普:百岁兰能活一百岁?错,真实能活两千岁!

综合454人已围观

简介版权回原作者全部,如有侵权,请接洽我们1859年,奥天时植物学家弗里德里希•韦尔威奇Frederich Welwitsch)在非洲安哥拉的尼格罗角Cape Negro),发清楚明了一种乖僻的植物:它如 ...

版权回原作者全部,自然真实如有侵权,科普请接洽我们

1859年,百岁奥天时植物学家弗里德里希•韦尔威奇(Frederich Welwitsch)在非洲安哥拉的兰能两千尼格罗角(Cape Negro),发清楚明了一种乖僻的活百植物:它如章鱼般占据在沙地上,低矮却有木栓皮的岁错岁损人的健身教练主干,已很老了的自然真实容貌。韦尔威奇固然不懂它是科普甚么,却大年夜受震动。百岁次年,兰能两千伦敦林奈学会的活百植物学家们在描画这个新物种时,水到渠成地用了“韦尔威奇的岁错岁微妙植物” Welwitschia mirabilis这个名字,它就是自然真实百岁兰。

百岁兰和它萧条的科普生活状况,出自The natural history of plants, their forms, growth, reproduction, and distribution | Wikimedia Commons


戈壁里的百岁“无头树”

野生的百岁兰只出而今安哥拉和纳米比亚沿岸的纳米布戈壁(Namib Desert)地带,它们是极长寿并且停顿缓慢的植物。究竟有几百岁呢?研讨者用碳14定年法测了两株相对较小的学校健身教练,发明它们大年夜概是500~600岁,料到更大年夜的植株能够有2000~3000岁。

1884年和2016年,区分在纳米比亚的同一地点和角度拍摄的两张照片。| Observatory Welwitschia Vlakte (A09)

让人SAN值狂掉落的毕竟是:百岁兰只要一生一向停顿的两片叶子,叶子基部有赓续分裂新细胞的分生结构,停顿进程中被各类外力撕破,才裂开成野外这张牙舞爪的鬼容貌(想象一下过切面机的面条),而跟着最长可活十年的细胞凋亡,叶尖就会茂盛,干巴巴地挂在那边。

中科院北京植物园里的这株百岁兰看着就显年青(没准比你年岁大年夜……),谁小时辰还不是个双马尾了?| 紫鹬

过往大年夜家以为百岁兰的叶子是两片一向坚持幼态的子叶,后来人工栽种和解剖研讨才推翻了子叶假说,转而以为这是由于顶端分生结构没无时机发育,而一向坚持生动的健身教练海燕侧芽。好嘛,从天山童姥变成了无头学姐。

有人在1985到1998年间测量了百岁兰的停顿状况,发明叶子平均天天停顿0.37毫米,停顿率重要随空气湿度、降水而变卦。假设一次仲夏降雨量跨越11毫米,停顿率会翻三倍。


艰辛度日

百岁兰日间停止光合感染,看似是“作逝世”举措,纳米布戈壁每年的降水也就是2~200毫米,严惩年夜的叶子在戈壁里,一天就可以蒸腾一升水啊。百岁兰叶片的气孔也准许以接纳雾气凝集的水?但解剖学不支撑这个假说,并且叶子停顿率与距海岸的远近关系不大年夜。能够只是健身教练凸大年夜西洋上的海雾在空中凝集,然后被百岁兰的根接纳。

跟着研讨深切,人们发明百岁兰能把夜晚吸入的二氧化碳贮备成景天酸,多么日间停止光反响就不消翻开气孔了。这类多肉植物经常运用的节水技艺——景天酸代谢(CAM)——百岁兰也有,但似乎不经常运用,乃至过往的不雅察中都没发明,这就挺让人隐晦的。

纳米比亚荒野中的百岁兰 | Ragnhild&Neil Crawford / Wikimedia Common

在地下,百岁兰那复杂的直根系与四种菌根(植物根与真菌共生结合)相连,并接入纳米布戈壁两种禾本科草的菌根搜集。固然没有菌根也可以或许生活,它们清楚在有禾草和菌根的处所会长得更好,在纳米布戈壁的一些地域,百岁兰甚至成了多年生植物里的优势种。


松树的跪在健身教练亲戚?

百岁兰毕竟是哪来的怪物?它来自一个单型科单型属,可以说是“举目无亲”,但它地点的买麻藤目(Gnetales),照样开枝散叶到了世界上很多角落,比如具有药用价值的麻黄属(Ephedra)。

西躲察隅县古玉乡路边的躲麻黄(Ephedra saxatilis)和百岁兰一样是买麻藤目的植物。| 紫鹬

比拟下面两栽种物的生殖器官,可以料到它们沾点亲。嗯,它们早在侏罗纪时是一家。买麻藤目还有一支是买麻藤,长得更像是“正常”的藤本、灌木和小乔木的容貌。果实包被着种子的被子植物占据了热带丛林的尽大年夜多半,但买麻藤只是高仿,貌似白色果实的局部,是胚珠外不雅的假花被发育成的假种皮,没有严厉的子房结构。

不只外表相似,买麻藤保送水分的结构不合于其他裸子植物的管胞,有相似被子植物的导管。固然似乎处处在模拟,可买麻藤目出现的时辰,比明天占优势的被子植物早了一个地质年代的“纪”啊。

灌状买麻藤(Gnetum gnemon)雌株 | gbohne / Wikimedia Commons

上世纪很长一段时辰,人们认定买麻藤目里演化出了被子植物的祖先。但是跟着愈来愈多的基因被测序,大年夜多半证据指向买麻藤目真实是松科的姐妹群:也就是说柏树和松树的亲缘关系,都没有百岁兰和松树近,而被子植物一定不是买麻藤目的甚么子孙或姐妹。

百岁兰雌雄异株,裸子植物的雌性和雄性生殖器官区分叫大年夜、小孢子叶球,不过这里就直接叫球花吧。百岁兰的球果还真有点松科球果的容貌,尤其像冷杉,并且它的种子也有小同党,也是随风传达的,一株就可以散出几万枚种子。但是,它的花粉倒是虫媒的。

曼谷拉玛九世皇家公园中的百岁兰雌株,难熬在生殖时见到它 | 紫鹬

纳米比亚的一月到三月,百岁兰会迎来大年夜概8周的花期。雌雄球花在炎热时都邑散出树脂喷喷鼻气,并且按每日节律发生作为传粉嘉奖的液滴。最少8种蝇类是传粉者,大年夜概还有蜂类、蚂蚁参与。固然花粉也可以或许被风吹走,但百岁兰基本上照样靠虫豸传宗接代,也许它们的祖先从三叠纪就末尾和虫豸协同退化了。


赶潮流的古神

在百岁兰的身边,恐龙鼓起又灭尽,而今路过的剑羚、犀牛和斑马也会不时来啃上一两口,咀嚼邃古的滋味,叶片里有人类已知陆地植物中最紧凑的叶绿体基因组。百岁兰光合感染屈服很低,看似“老爷车”,但真实叶绿体中的DNA序列在快速演化,并且在自然选择的压力下坚持繁复。

比来,仙湖植物园和武汉植物园的研讨团队和国际协作方,发明百岁兰的细胞核基因组,经由进程DNA甲基化(在DNA分子上添加大年夜量修饰,让它坚持完全却没法任务,相当于给基因贴上封条),在不改动遗传信息的前提下,坚持尽能够小的能耗和赓续生动的分生结构,完成戈壁里的超长待机(各类意义上的)。

百岁兰的植物学画图,这些解剖结构不是太模范的裸子植物,但确切又不是真的被子植物 | Walter Hood Fitch / Curtis's Botanical Magazine (1863)

在往常的气候下,被子植物把大年夜局部裸子植物逼到了高冷和荒芜之地。可新鲜的买麻藤目,恍如检验检验过各类能够的旧日放置者,仍介入到新世界的纷争中往,演化历来就没有甚么固定倾向和凹凸之分。逝世守在戈壁的百岁兰,波涛不惊之下暗潮涌动,它们既是汗青的见证,也是未来的另一种能够。



迎接扫码接洽科普师长教员!

我们将按期推出

公益、收费、优惠的科普活动和科普好物!


Tags:

相关文章



友情链接