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成片的海草原来都是一株长出来的 |
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海草偶见开花,但从未见果 |
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蜜环菌 |
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“潘多”颤杨林 |
□建平 在澳大利亚西海岸的鲨鱼湾,有一片广袤的海草草甸,占地200平方公里,面积是纽约曼哈顿岛的三倍大。人们一直以为,它们只是一片海草而已。但当海洋生物学家检测了它们的DNA后,却惊讶地发现,整个这一片海草竟然DNA完全一样——这意味着,它们并不是简单的“一片海草”,而应该称为“一株海草”。 它可能已生长了4500年 西澳大利亚大学的海洋生物学家原本是出于保护这片海域的目的,想要了解这片草甸有几种海草。如果未来这里出现海洋污染,他们便可以按原来的群落种植相应的海草来补救。但当他们潜入鲨鱼湾,从10个海草堆中采集样本,并对比了18000个遗传点后,他们发现这些海草堆虽然分布在鲨鱼湾的各个角落,相隔也颇远,但最终的检测结果却显示,所有海草的DNA竟是完全一样的。 他们的研究结果近期发表在《英国皇家学会学报B辑》上。 生态学家马丁·博瑞德表示,他们观察到这里的海草很少开花,也不结种子,繁殖活动并不明显,他们也曾找到过这株植物开出的花,但是从没有看到过果实。经研究发现,这株澳大利亚海神草是用根茎繁殖的。这说明,这株澳大利亚海草可能无法有性生殖,只能靠克隆生长。 研究人员还测量出,澳大利亚海神草的根茎每年大概可以长出35厘米。按照这个速度,这株植物估计已经长了4500年,才长到现在这个规模。 无性繁殖顽强生命力的秘密——40条染色体 科学家们现在确认,这株海草是目前世界上已被发现的“最大的单株植物”。当然,这个“最大”是从它的面积上来形容的。 在此之前,科学家一直认为,“最大的单株植物”是美国犹他州的一棵名叫“潘多克隆树”的白杨。它看上去只是一片美丽但普通的白杨林,但也是一棵树通过扩张根系来不断长出新株而形成的。它至少长了8万年,才长到现在这个规模。从重量上讲,这棵潘多克隆树其实仍是“最大”的,但它的面积显然输给了这株澳大利亚海草。 其实这株澳大利亚海草的生存环境并不乐观——这片海域盐分较高,营养物质含量也低,这里白日的光照非常强烈,海水温差变化又极大,能从15℃变到30℃。对于无性繁殖的植物来说,它的生存压力其实颇高。为什么它依旧可以“活得如此精彩”?研究人员发现了它的秘密——这株澳大利亚海草竟拥有两套DNA,共40条染色体,属于一种多倍体植物。也就是说,别的海草可能只有20条染色体,而这株拥有染色体数量是人家的两倍。 染色体是遗传信息(基因)物质的载体,存在于生物的细胞核中。各种生物的细胞里都有一定数目的染色体,具有多于两套染色体的植物,叫多倍体植物。在高等植物里,有一半以上是多倍体植物;在禾本科植物里,多倍体植物也占一半以上。通常多倍体植物都具有生命力强、经济性状好、高产优质等特点。这可能就是这株澳大利亚海草能存活下来的原因之一。哪怕是在2010年和2011年的夏季,西澳大利亚海岸曾出现过严重热浪,那片海域有三分之一的海草都死亡了,这株海草依然顽强地活下来了。 研究人员说:“染色体数量是其他澳大利亚海神草的两倍,这让植物的遗传多样性翻番,从而增强了它应对极端环境的能力。”他们还猜测,这株澳大利亚海草也许还存在少量的体细胞突变,使自己更能耐盐、耐热。 它也许还能活到2万岁 研究人员推测,这株澳大利亚海草如果继续现在的状态发展下去,至少还能活到2万岁。多少生命体对此只能仰望而不可企及。 澳大利亚伊迪斯科文大学的海草专家凯瑟琳·麦克马洪教授说:“海草的生长模式多种多样,为了生存,它们通常会发展出各种延长生命的办法,比如向营养丰富的海域生长,或者向竞争压力小的地方发展。这是一种生命求存的本能,只要它们找到了正确的方法,它们就可以活很长时间。”她认为这株海草能长到如今这个规模,其实“合情合理”,“海洋植物本来就可以长得很快。而它是一株,也是一个集体,它的每一株分枝都在生长,并向外围扩张,变成现在这么一大片也就并不奇怪了。” 研究人员还在继续探究着这株神奇植物生命的奥秘,希望能带给人类更多关于生存的启示。“适者生存”的道理,在这个污染日益严峻的自然环境显得更加不容易。 [链接] ◎蜜环菌 在美国生长着一株巨大的榛蘑,曾被认为是“世界最大的生物”。它位于美国俄勒冈州马卢尔国家森林中,是美国林业局的科学家在1998年时发现的,其占地面积大约为9.65平方公里,总质量可能高达605吨。据说它已生长了2800多年。 榛蘑又名蜜环菌或蜜蘑,为真菌植物门真菌蜜环菌的子实体。人们通常看到的只是地表的一簇簇看似普通的蘑菇,实际上它的菌丝在地下蔓延,形成一个非常庞大的根系。 ◎“潘多”颤杨林 被称为“潘多克隆树”的颤杨林位于美国犹他州,它由4.7万多株树组成,看似各自生长,绵延约43.6公顷,却都是由一株雄性颤杨无性繁殖出来。整片颤杨林因此被称为“潘多克隆树”,如果论重量来说,所有个体加起来,它的体重可能达到6000吨,因此被认为是“地球上最大的树”。研究人员认为它已有8万多年的历史,也应该是世界上最古老的生物之一。 由于缺乏遗传多样性以及人类活动的影响,这片颤杨林正在慢慢消亡。 本版均为资料图片