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        “世界上最大的植物”占地200平方公里

        2022-10-11 05:54:32建平
        初中生世界 2022年34期
        關鍵詞:多倍體海草海域

        文/建平

        在澳大利亞西海岸的鯊魚灣,有一片廣袤的海草草甸,占地200平方公里,面積是紐約曼哈頓島的三倍。人們一直以為,它們只是一片海草而已。

        但當海洋生物學家檢測了它們的DNA后,卻驚訝地發(fā)現(xiàn),整個這一片海草的DNA竟然完全一樣——這意味著,它們并不是簡單的“一片海草”,而應該稱為“一株海草”。

        它可能已生長了4500年

        西澳大利亞大學的海洋生物學家原本是出于保護這片海域的目的,想要了解這片草甸有幾種海草。如果未來這里出現(xiàn)海洋污染,他們便可以按原來的群落種植相應的海草來補救。

        當他們潛入鯊魚灣,從10個海草堆中采集樣本,并對比了18000個遺傳點后,他們發(fā)現(xiàn),這些海草堆雖然分布在鯊魚灣的各個角落,相隔也頗遠,但最終的檢測結果卻顯示,所有海草的DNA竟是完全一樣的。

        他們的研究結果近期發(fā)表在《英國皇家學會學報B輯》上。

        生態(tài)學家馬丁·博瑞德表示,他們觀察到這里的海草很少開花,也不結種子,繁殖活動并不明顯。他們也曾找到過這株海草開出的花,但是從沒有看到過果實。

        經研究發(fā)現(xiàn),這株澳大利亞海草是用根莖繁殖的。這說明,這株澳大利亞海草可能無法有性生殖,只能靠克隆生長。

        研究人員還測量出,這種海草的根莖每年大概可以長出35厘米。按照這個速度,這株植物估計已經長了4500年,才長到現(xiàn)在這個規(guī)模。

        無性繁殖頑強生命力的秘密——40條染色體

        科學家們現(xiàn)在確認,這株海草是目前世界上已被發(fā)現(xiàn)的“最大的單株植物”。當然,這個“最大”是從它的面積上來形容的。

        在此之前,科學家一直認為,“最大的單株植物”是美國猶他州的一棵名叫“潘多克隆樹”的白楊。它看上去只是一片美麗但普通的白楊林,但也是一棵樹通過擴張根系不斷長出新株而形成的。它至少長了8萬年,才長到現(xiàn)在這個規(guī)模。從重量上講,這棵潘多克隆樹其實仍是“最大”的,但它的面積顯然輸給了這株澳大利亞海草。

        其實這株澳大利亞海草的生存環(huán)境并不樂觀——這片海域鹽分較高,營養(yǎng)物質含量也低,這里白天的光照非常強烈,海水溫差變化又極大,能從15℃變到30℃。對于無性繁殖的植物來說,它的生存壓力其實頗高。為什么它依舊可以“活得如此精彩”?研究人員發(fā)現(xiàn)了它的秘密——這株澳大利亞海草竟擁有兩套DNA,共40條染色體,屬于一種多倍體植物。也就是說,別的海草可能只有20條染色體,而這株擁有的染色體數(shù)量是其他海草的兩倍。

        染色體是遺傳信息(基因)物質的載體,存在于生物的細胞核中。各種生物的細胞里都有一定數(shù)目的染色體,具有多于兩套染色體的植物,叫多倍體植物。

        在高等植物里,有一半以上是多倍體植物;在禾本科植物里,多倍體植物也占一半以上。通常多倍體植物都具有生命力強、經濟性狀好、高產優(yōu)質等特點。這可能就是這株澳大利亞海草能存活下來的原因之一。哪怕是在2010年和2011年的夏季,西澳大利亞海岸曾出現(xiàn)過嚴重熱浪,那片海域有三分之一的海草都死亡了,但這株海草依然頑強地活下來了。

        研究人員說:“染色體數(shù)量是其他澳大利亞海草的兩倍,這讓它的遺傳多樣性翻倍,從而增強了它應對極端環(huán)境的能力?!彼麄冞€猜測,這株澳大利亞海草也許還存在少量的體細胞突變,使自己更能耐鹽、耐熱。

        它能活到2萬歲

        研究人員推測,這株澳大利亞海草如果繼續(xù)以現(xiàn)在的狀態(tài)發(fā)展下去,至少能活到2萬歲。

        澳大利亞伊迪斯科文大學的海草專家凱瑟琳·麥克馬洪教授說:“海草的生長模式多種多樣,為了生存,它們通常會尋找各種延長生命的辦法,比如向營養(yǎng)豐富的海域生長,或者向競爭壓力小的地方發(fā)展。這是一種生命求存的本能,只要它們找到了正確的方法,它們就可以活很長時間。”她認為這株海草能長到如今這個規(guī)模,其實“合情合理”,“海洋植物本來就可以長得很快。而它是一株,也是一個集體。它的每一株分枝都在生長,并向外圍擴張,變成現(xiàn)在這么一大片也就并不奇怪了”。

        研究人員還在繼續(xù)探究著這株神奇植物生命的奧秘,希望能帶給人類更多關于生存的啟示。

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