金陵晚报记者 李学芹 实习生 崔艳华金陵晚报报道继人类、动物基因库后,记者近日获悉,句容市建立了一个植物基因库,目前,已落户了不少濒危植物,桫椤便是其中的一种。据悉,桫椤是与恐龙同时代的植物,在1.8亿年前的侏罗纪时期,地球上曾到处生长着这种木本蕨类植物;白垩纪末期,恐龙灭绝,但桫椤却幸存了下来,被人们称为植物活化石、植物学界的大熊猫。
桫椤通常与别的树共生
句容植物基因库建立在江苏农林职业技术学院的农场里,在该校一位老师的陪同下,记者推开一扇玻璃门,门外还是萧瑟的冬景,门内却是一派热带雨林风光。大玻璃房房顶上覆盖着一张黑色大网,即使室外阳光普照,室内永远阴暗潮湿,因为圆形的屋顶上还盘着一根管子,定期向室内喷洒水雾。为了这些热带雨林植物能够舒适生长,室内还装了好几个温度计,并配备了一些安全的加热装置,几乎完全模拟了热带雨林气候的特点。两株3米高左右的桫椤就静静地伫立在一角,一般的植物茎表面都很光滑,但桫椤的茎上却有很多细细的褐色须根,使得树干部分凹凸不平,手指一拉,就能扯下数节须根,仔细一看,这些根中间绝大部分都是空的,实心部分的厚度很薄,也很脆弱,轻轻一捻就碎了。远看桫椤树干,仿佛是老汉皮肤上的皱纹,层层叠叠,带有生命厚度的沧桑树干上顶着大大的树冠,仿佛是两名正在眺望远方的老人。基因库的负责人俞禄生介绍,桫椤,树茎高而直,一般能长到6-8米,但每年只能长高2-3厘米,它在顶端长叶片,叶片较大,呈羽毛状分裂,就像一把巨伞顶在树干上,常年郁郁葱葱,是蕨类植物之王。为什么桫椤的根主要不在地下而在地上呢?原来,桫椤在生长过程中对水分的要求非常高,细小的根密布在茎干上,能够最大限度地吸收热带雨林中的水分,满足其生长需求。然而,这却使它缺少如其他植物一般密实的地下根系,再加上树干也是空心的,数米高的桫椤仿佛一根木棍“直直地”竖在地上,若没有其他高大树木的支撑,可能大风一吹,它就轰然倒地了。因此,自然界的桫椤通常与别的树木共生,依靠后者发达的根系护佑它的安全。
蜗牛也能导致桫椤短命
引起桫椤濒危的原因是什么呢?从初步的实验与观察来看,首先是桫椤孢子的短命,据悉,如果桫椤孢子散落在不宜生长的条件下,寿命只有7-8天。其次,它的萌芽条件太过苛刻,即使它安全度过了休眠期,但其萌芽必须要有足够的水分,具备24-28小时的黑暗;同时,由于孢子是单细胞结构,不具有子叶和胚乳等营养器官,所以外界还需要存在一定的营养成分。再次,它的萌发耗时太长,从其萌发到形成幼孢子体,常常费时1年以上;外界湿度、温度等波动,都可能使其死亡,或延迟和抑制孢子萌发后的发育进程。而且,孢子萌发后形成的细长心形原叶体,可能被森林中的小动物,如蜗牛等吃掉,也可能遭大动物,如免、野牛等践踏或干旱而死。第四,桫椤是木本植物,生殖周期长,生殖过程在离体情况下进行,成熟的原叶体借助假根从土中和湿润的空气中吸收营养和水分,并由充满叶绿体的细胞进行光合作用,制造所需的营养,其发育进程完全受变化的环境控制,因此不利于生存发展。最后,它没有完善的根系,其茎干内部的输导系统也较原始,桫椤木质茎干下部,长出许多不定根,有的伸进土中或紧紧附着在岩石上,有的相互交织在一起,覆盖在茎干的干部,起着固定高大木质茎干的作用和吸收水分、矿物质的作用,这些使它很难适应目前变化较大的生境。
试管克隆拯救“植物熊猫”
俞禄生曾经几次到云南广西一带的原始森林考察桫椤,他发现,桫椤大多生长在海拔2000-3000米,靠近水源,大约30-40度的坡地上,空气湿度在90%以下,温度在16-24℃之间,荫蔽度90%以上,有间断的、短时间的活动光斑射入林内,土表枯枝落叶层厚0.5厘米,土壤肥沃,土壤的含水量为30.9%,土壤酸度为5.1-5.4。为了研究和保护的需要,江苏农林职业技术学院搬回了两株桫椤,从实验结果来看,将桫椤幼苗从原居住地迁移到人工网室和半自然生态区,影响幼苗成活的关键不是土壤酸碱值,而是荫蔽度、空气湿度和土壤含水量,设法满足90%以上荫蔽度和较高的空气湿度和土壤含水量,且排水性好,迁移成活的可能性很大。此外,为了保护濒危植物,俞禄生等人正在采用试管培养,即从植株上采撷一部分,如叶片或根系,然后放在含有基质的无菌培养皿内,进行试管克隆,不同的时期投放不同的基质,这些基质承担诱导植物某些部位生长的功能。如需要植物生根时,就把克隆对象移到一个可以诱导根生长的基质中,由于基质是透明胶状物,每次转移时一般用镊子把基质拨开一个缺口,然后把其“插”进去,胶状基质对植株可起到固定作用。目前,该基因库已经成功克隆了几种珍稀植物,但桫椤的克隆工作仍在研发阶段。 |