开心果是银杏树的果实(几近灭绝的银杏为何能延续至今?)

开心果是银杏树的果实(几近灭绝的银杏为何能延续至今?)

秋天,一棵挂满金黄色树叶的银杏树。与大多数逐步落叶的树种不同的是,银杏树的叶子往往会一次全部落光。摄影:WERNER LAYER,MAURITIUS IMAGES GMBH/ALAMY


撰文:SARAH GIBBENS


  当冬季第一波冷空气来临时,在曼哈顿和华盛顿特区的街道上,在首尔的社区以及巴黎的公园里,银杏树金黄的叶子便开始脱离枝头,落到地面上。


  一开始银杏树只落下零星的几片叶子,之后突然间整条街道都铺满了金黄的扇形叶片。不过,科学家们发现全球各地的银杏树落叶的时间有越来越晚的趋势,可能是气候变化的迹象。


  “人们会问我们,‘我应该什么时候出来看银杏叶?’我们会回答10月21日,” 弗吉尼亚大学布兰迪实验农场的主任David Carr说,那里有一个被称为“银杏林”的植物园,园中有300多棵银杏树。


  Carr自1997年开始就在银杏林工作,他说秋天变暖和银杏落叶时间延后的趋势非常明显。“现在落叶时间似乎更接近10月底或11月的第一个星期。”


  不过,这并不是这一古老物种第一次面临重大的气候变化。银杏的故事并不是人们所熟悉的人类忽略大自然的又一个案例。


  通过在北达科他州发现的化石,科学家们发现银杏已经以现在的形态存在了6000万年,其基因相似的祖先可追溯到1.7亿年前的侏罗纪时期。


  在银杏近2亿年的时间轴上,“它们的数量逐渐减少,如今已几近灭绝。最近因为人类对它的兴趣而有所恢复,”《银杏》一书的作者、全球最重要的银杏专家之一Peter Crane说。


  追踪物种生存状况的国际自然保护联盟将野生银杏列为濒危物种。科学家们认为只有少量的稀有银杏树种群可能存在于中国。雨后的秋天,当你走在散落着金黄的银杏叶的人行道上时,你就是在和一种罕见的物种进行近距离接触——一种被人类从自然遗忘中拯救出来并散播到全球各地的物种。Crane说:“这是一个伟大的进化故事,也是一个伟大的文化故事。”


同类中的仅存物种


  在如今的地球上,共有五种不同类型的植物可以产生种子:数量最多的开花植物;结球果的针叶树;麻黄目植物,大约有70个种类,包括沙漠灌木、热带树和藤本植物;苏铁科植物,另一种古老的掌状植物,以及孤独的银杏。在植物界的银杏科中,现存的只有银杏一个物种。


  科学家们认为,地球上曾经也有许多不同种类的银杏。在中国中部地区的一个煤矿中,曾经发现过可以追溯到1.7亿年前的植物化石,其中包含类似银杏的树,只是叶子的形状和种子的数量稍微有所不同。


开心果是银杏树的果实(几近灭绝的银杏为何能延续至今?)

图为一组银杏叶,翠绿的叶子在秋天会变成金黄色。摄影:DARLYNE A. MURAWSKI,NAT GEO IMAGE COLLECTION


  银杏通常被称为活化石(其中还包括马蹄蟹和欧紫萁),因为它是数百万年前一个种类繁多物种仅存的一种。银杏是一个极其古老的物种,因此还保留了一些现代树木中不常见的特征。


  银杏树分为雄树和雌树,当风中漂浮的花粉粒携带的雄树精子与雌树的种子结合,并使其受精时,二者就会繁殖,与人类的受精过程类似。银杏树还表现出从雄性变成雌性的潜在性别转换迹象。科学家很少观察到银杏树的这一现象,也没有完全理解其中的机制,但研究者认为雄树有时会产生雌性枝干,作为确保繁殖成功的安全措施。


  一种理论认为全球银杏物种灭绝始于1.3亿年前,当时开花植物的种类开始增加,并不断扩散。现在全球的开花植物超过23.5万种。与银杏相比,它们的进化和繁殖更为迅速,生长速度更快,还会用果实吸引食草动物,用花瓣吸引更多的传粉者。


  Crane说:“有可能是银杏面临着来自更现代植物的竞争,最终在竞争中被淘汰出局。”


  虽然银杏已经开始为生存而竞争,但在大约6600万年前全球变冷的新生代时期,北美洲和欧洲的银杏还是不断走向灭绝。到11000年前最后一次冰河时代结束时,幸存下来的银杏仅存在于中国。


人类栽植


  银杏树的味道非常难闻。雌树结的种子外层含有丁酸——人类呕吐物的特有气味。


  至于银杏为何会进化出如此刺鼻的臭味,Crane说,“我猜银杏种子被那些喜欢臭味的动物吃掉了。之后通过其肠道排出,最后在野外发芽。”


  同样地,银杏种子可能帮助它们在1000年前得到人类的喜爱。一旦除去银杏果的外层果肉,里面的果实就像开心果一样。Crane说,1000年前,当其它地区的银杏树早已灭绝后,中国人可能开始种植银杏,并以它们的种子为食。(银杏种子外面的有毒层去除之后才能食用。)


  直到17世纪末,银杏才被带到欧洲。当时德国博物学家Engelbert Kaempfer前往日本,并被认为从中国获得了银杏。如今,银杏是美国东海岸最常见的树种之一。银杏似乎天生能抵御昆虫、真菌和严重的空气污染,而且能在混凝土下扎根,茁壮生长。


  在20世纪初之前,野生银杏一直被认为已经灭绝,直到有人在中国西部发现了一片疑似野生的银杏林。2004年发表的一篇论文不同意该观点,认为这些树是古代佛教僧人种植的,但同时还认为中国的西南部地区可能还会发现其他银杏林。


  在随后的2012年,一篇新论文引用证据称,中国西南部的大娄山区确实存在野生银杏林。


  “我认为中国的亚热带地区可能还存在一些野生银杏林。但我们需要进行更多的考察探索,”云南大学的生态学者、2012年论文的作者Cindy Tang说。那些野生银杏林是潜在的遗传多样性宝库,可供育种者改善栽培物种。


  不过,Crane并不担心银杏的未来:银杏树非常受人类的欢迎,这将有助于其生存。Crane说:“尽管野生银杏的处境可能比较危险,而且人类很难接近,但并不太可能灭绝。”


(译者:流浪狗)