工業(yè)革命以來(lái)的近200年,隨著人口數(shù)量的膨脹和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,野生動(dòng)植物的種類和數(shù)量以驚人的速度減少。據(jù)科學(xué)家們估計(jì),由于人類活動(dòng)的干擾,近代物種的消失速度比自然滅絕速度快1000倍,比形成速度快100萬(wàn)倍,物種的喪失速度由大致每天1個(gè)物種加快到每小時(shí)1個(gè)物種。
科學(xué)家們預(yù)計(jì),在今后50年至100年內(nèi),許多有價(jià)值的植物將絕跡。植物種類減少直接影響到依靠植物為生的動(dòng)物,給地球生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)不良的連鎖反應(yīng)。當(dāng)植物生長(zhǎng)的自然棲息地消失時(shí),種子庫(kù)便成為保存這些植物最有效和最為經(jīng)濟(jì)的方式,它將大量的植物種子或基因收藏在極小的空間內(nèi),以備日后將植物歸返自然。
千年種子庫(kù)
英國(guó)皇家植物園于1975年建立了野生植物種子保存部,最近又開始實(shí)施“千年種子庫(kù)”工程,以期將絢麗的多樣性植物世界留給后代。他們不僅收集儲(chǔ)藏英國(guó)的植物種子,而且還與美國(guó)、澳大利亞、肯尼亞、巴西、馬達(dá)加斯加等國(guó)簽訂協(xié)議,收集這些國(guó)家的植物種子。目前。種子庫(kù)內(nèi)已收存了4000種植物種子,比英國(guó)現(xiàn)有的植物種類(1400種)多出近2倍。擴(kuò)大種子庫(kù)規(guī)模的“千年種子庫(kù)”工程計(jì)劃始于1992年,總投資為8000萬(wàn)英鎊。工程計(jì)劃在2010年內(nèi)完成。主要目標(biāo)是:2000年,基本上收集完英國(guó)的植物種子;2000年至2009年,通過在國(guó)外的合作組織,收藏10%的世界植物種子(不包括現(xiàn)在已有的),重點(diǎn)為世界干旱地區(qū)的物種;向有政府批準(zhǔn)的協(xié)議國(guó)家分發(fā)胚質(zhì),促進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展和科學(xué)研究;為支持種子保存工作,開展必要的種子研究;為國(guó)外合作機(jī)構(gòu)的科學(xué)研究人員提供種子保存方面的培訓(xùn)和研究機(jī)會(huì);為開展上述活動(dòng)興建場(chǎng)所,同時(shí)保證公眾能接觸到種子庫(kù)工程。按照預(yù)期設(shè)想,到2010年,種子庫(kù)將收藏29000種植物的種子,其中包括現(xiàn)有的4000種。
收藏種子的過程主要有三步,即干燥、封裝和儲(chǔ)藏。種子干燥是要去掉種子中不必要的水分,僅保留能保證其今后發(fā)芽生長(zhǎng)的水分;干燥后的種子采用玻璃瓶罐裝、金屬鋁蓋封口,通常一種植物的種子數(shù)不少于5000顆;種子封裝后,便儲(chǔ)藏于溫度恒定在零下20℃的冷庫(kù)內(nèi)。“千年種子庫(kù)”工程的目的是要讓種子保存數(shù)百年,甚至上千年。
為檢驗(yàn)保存的種子是否還有生命或發(fā)生了變化,研究人員每隔10年將取出每種植物的少許種子進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn),有的還要在沃克哈斯特園內(nèi)開設(shè)的植物種子試驗(yàn)地上試種,成熟的植物連同結(jié)出種子將送到丘園的植物標(biāo)本室進(jìn)行核查。如果某種植物試驗(yàn)收獲的種子數(shù)超過1000顆,那么多余的種子便可分發(fā)出去播種。為方便植物種子核查,種子保存部收集種子時(shí),還盡量采集植物的標(biāo)本。
今后幾年內(nèi),將收集儲(chǔ)藏25000種植物種子,這一宏偉工程極具挑戰(zhàn)性。
世界末日種子庫(kù)
這是世界上最宏偉的保護(hù)工程之一:世界末日儲(chǔ)藏室在距離北極幾百英里的斯瓦爾巴群島一個(gè)冰凍的山坡上已開鑿?fù)瓿桑@個(gè)巨大的洞穴將裝滿100多萬(wàn)種種子,并將在2008年2月正式開放。這個(gè)儲(chǔ)藏室被稱為“世界末日種子庫(kù)”或“植物王國(guó)的諾亞方舟”,正式名字是“斯瓦爾巴特全球種子庫(kù)”。
“斯瓦爾巴特全球種子庫(kù)”的前身是20世紀(jì)80年代的北歐基因庫(kù)。這個(gè)設(shè)在斯瓦爾巴特群島的一座廢棄煤礦中的種子庫(kù)貯存了超過1萬(wàn)種農(nóng)作物的種子樣本。2004年,隨著《糧食和農(nóng)業(yè)植物遺傳資源國(guó)際條約》的生效,全球農(nóng)作物多樣性基金會(huì)開始與挪威政府構(gòu)思一個(gè)規(guī)模更大的種子庫(kù)。2006年6月,北歐五國(guó)的首相來(lái)到斯匹次卑爾根島,宣告這個(gè)全球種子庫(kù)啟動(dòng)。
這個(gè)世界最安全的種子庫(kù)將保存全球已知的所有農(nóng)作物的種子。如此一來(lái),即便地球遭遇了核戰(zhàn)爭(zhēng)、小行星撞擊、氣候劇變、海平面上升等致命的“末日危險(xiǎn)”,劫后余生的人類仍能靠“綠色希望”生存下去。
這項(xiàng)計(jì)劃將把全世界很容易在戰(zhàn)爭(zhēng)或?yàn)?zāi)難中遺失的農(nóng)作物種子貯藏起來(lái)。建造這個(gè)儲(chǔ)藏室的是總部設(shè)在羅馬的全球農(nóng)作物多樣化基金會(huì)。種子庫(kù)創(chuàng)建人,該基金會(huì)的卡里·福勒說(shuō):“這將是世界農(nóng)作物最后的避難所。世界上許多國(guó)家都有種子庫(kù),但是有幾個(gè)種子庫(kù)近年來(lái)遭到了毀壞或嚴(yán)重破壞。隨著氣候變暖,如果我們想養(yǎng)活地球人,我們就需要一個(gè)在政治上和環(huán)境上安全的地方。”
害蟲會(huì)逐漸擁有破壞一個(gè)品系天然抗性的新方法,氣候也在不斷變化。在這種情況下,植物培育者不斷研制出玉米、大麥、稻子和小麥等世界主要糧食作物的新品種。不過,舊品系是一種至關(guān)重要的資源。隨著環(huán)境的變化,這些品系的種子也許會(huì)成為無(wú)價(jià)之寶。
人們對(duì)一些品種棄之不用,選用產(chǎn)量較高而抗性較差的品種,但是前者有可能會(huì)重新得到利用。個(gè)別國(guó)家捐贈(zèng)的大約150萬(wàn)種農(nóng)作物的種子將被裝在信封里,而大約400到500個(gè)這樣的信封被貯存在一個(gè)箱子里。然后,箱子將像圖書館里的書籍一樣,被堆放在儲(chǔ)藏室里的貨架上。
建成后的種子庫(kù)完全自動(dòng)運(yùn)行,沒有常駐的管理人員。但是每年將有人來(lái)到這個(gè)種子庫(kù)檢查一次運(yùn)行狀況。其余的時(shí)間則由監(jiān)控?cái)z像機(jī)和在島上出沒的北極熊負(fù)責(zé)保安工作。
昆明種子庫(kù)
世界上儲(chǔ)存種子始于中國(guó),6世紀(jì)時(shí),中國(guó)人將谷物種子保存下來(lái),目的是留待第二年播撤耕種。在昆明建成的種子庫(kù)是我國(guó)最大的種子庫(kù),躋身世界級(jí)種子庫(kù)行列。
東亞是世界上植物資源最為豐富的地區(qū),而中國(guó)擁有種類豐富的植物3萬(wàn)余種,是東亞植物資源的核心。而云南就擁有1.6萬(wàn)余種植物,占據(jù)了中國(guó)植物王國(guó)的半壁江山。在不到25年的時(shí)間內(nèi),3000多種植物已難覓蹤跡;生物多樣性受到破壞和喪失的速度驚人,保護(hù)工作迫在眉睫。
昆明種子庫(kù)項(xiàng)目隸屬2004年國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)納入國(guó)家重大科學(xué)工程建設(shè)項(xiàng)目的“中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)”,這一資源庫(kù)以收集保存野生植物物種為主,重點(diǎn)收集、保存特有的、珍稀瀕危的和有著重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的野生植物物種;以云南為立足點(diǎn),覆蓋西南咆括青藏高原,同時(shí)向全國(guó)輻射,要建成一個(gè)國(guó)際野生生物種質(zhì)資源的收集保存和科學(xué)研究的平臺(tái)。
“中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)”計(jì)劃在5年內(nèi)采集保存6450種、6.65萬(wàn)份(株)野生生物種質(zhì)資源;在15年內(nèi)采集野生生物種質(zhì)資源共計(jì)1.9萬(wàn)種19萬(wàn)份(株)。
目前,聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的清單里共有1400座種子庫(kù)。但由于資金等問題,只有不到25個(gè)種子庫(kù)達(dá)到了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。而且動(dòng)植物資源豐富的往往是不發(fā)達(dá)國(guó)家,這就涉及到跨國(guó)保護(hù)和“生物盜版”問題。毫無(wú)疑問,隨著人類危機(jī)的加劇,類似種子庫(kù)這樣的“諾亞方舟”對(duì)人類來(lái)說(shuō)已從神話走人現(xiàn)實(shí)。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2008年2期