伍德蘇鐵,一種珍稀而古老的裸子植物,以其獨特的形態和生長習性吸引著人們的目光。作為南非的國寶級植物,它以超強的適應性挺過了多次生物大滅絕;卻因為找不到異性伴侶,孤獨地見證著地球的滄桑變遷。生物學家理查德·福特寫道:“這無疑是世界上最孤獨的生物,它變老了,孤獨了,注定沒有后代。沒有人知道它還能活多久。”
“植物熊貓”伍德蘇鐵
約翰·梅德利·伍德是一位英國植物學家。在漫長的職業生涯中,他對南非的植物進行了廣泛的研究,深入考察了當地植物群落,并發現了許多新的物種。
1895年,伍德在諾耶森林中散步。這是南非東部一片生機勃勃的原始森林,靠近印度洋海岸線,氣候溫暖濕潤。森林中樹木高大挺拔,樹冠層密集,地面覆蓋著厚厚的落葉和腐殖質,到處彌漫著泥土和植物的清新氣息。
對于植物學家而言,這樣的景觀可能算不上稀奇。但是驚喜來了,伍德在諾耶森林邊緣的一個向南的陡坡上發現了一株他從未見過的植物。只見它共有4個主莖,擁有著如棕櫚般挺拔的身姿,高可達6米,樹干直徑寬達30至50厘米,底部粗壯而頂部逐漸收窄。葉片宛如一把巨大的綠色羽毛扇,長可達1.5米,寬處則有7至15片小葉組成。這些小葉呈優雅的鐮刀形,邊緣光滑而細膩,仿佛是精心雕琢的藝術品。
其粗壯的樹干和獨特的葉片形態深深打動了伍德,他用“最英俊的”形容眼前的生命。他興奮地采集了兩根主莖和幾株幼苗。除了其中的一株需要郵寄回倫敦進行系統檢測,它們都被送進位于南非東海岸的德班植物園接受稀有物種的特殊保護。
最初,伍德認為這是南非大鳳尾蕉的變種。但經過多名植物學家的研究,這棵樹被確認為一種新發現的植物,并以發現者的名字命名為伍德蘇鐵。
何為蘇鐵?蘇鐵,是地球上現存最古老的種子植物之一,也是唯一保持著羽狀深裂、蕨類狀葉子的裸子植物,在侏羅紀時期十分繁盛。它的葉子大而堅硬,仿佛一頂巨型的皇冠,種子則散發著特殊的香氣,逗引著往來者的食欲。
可不要被它們迷惑!美麗的外表下,蘇鐵的葉片和種子都有毒,其中所含的蘇鐵苷將攻擊消化道和神經系統。任何食用了蘇鐵植物的動物都會產生頭暈、惡心、嘔吐等癥狀,嚴重者可導致死亡??脊艑W家已經在恐龍化石中找到了蘇鐵類植物的種子,這些種子都保留了完整的果殼,表明恐龍可能會取食蘇鐵種子。
然而,在經歷了兩次大滅絕和數輪冰川期的考驗后,蘇鐵卻面臨著瀕危的境地。一方面,隨著種群規模的縮小,種群可存活種子的產量趨于下降。另一方面,由于獨特的觀賞性和藥用價值,從野生種群中非法獲取蘇鐵也對其生存構成了巨大威脅。
目前,非洲三分之二的蘇鐵物種受到威脅,其中四個物種已經在野外滅絕?,F存的蘇鐵類是眾多祖先類群遺留下的少數后裔演化而來的,因此蘇鐵也是充當地球活化石的孑遺植物,被國際譽為“植物界的大熊貓”。而這株遺世獨立的伍德蘇鐵,更是大熊貓中的大熊貓,因為從被發現之日起到現在,人們都沒找到它的野生同類。
一個全員雄性的物種達成了
非洲蘇鐵種群的性別比例通常為1∶1,其中有非常小的種群以雄性為主。但作為雌雄異株植物,只有到了花期,我們才能判斷它的性別。擁有長橢圓形小孢子葉球的是雄株,擁有球形大孢子葉球的是雌株。
終于,人類知道了,生長在南非的這棵孤單的伍德蘇鐵是雄性。人類預計它的壽命可以達到200年左右,如果在此期間人類沒能找到另一株雌性的伍德蘇鐵,它終其一生都沒有辦法在自然條件下實現有性繁殖。
而大自然的神奇就在于,即便作為一個雄性,伍德蘇鐵依然可以依靠無性繁殖實現生命的繁衍。這種繁殖方式與多數植物的繁殖方式有所不同,它并不依賴于種子,而是利用植物體的一部分來進行分裂和生長,產生新的植株。一旦側芽產生并開始生長,它會逐漸發育成一個新的植株。這個過程中,側芽會不斷分裂和增殖,形成新的根系、莖干和葉片。
1899年,伍德將此株伍德蘇鐵主莖的分枝移植到英國皇家植物園林邱園。這是伍德蘇鐵首次被移植到國外。
從邱園開始,伍德蘇鐵開始了更多的旅行。長久以來,科學家們已經成功地繁殖了大量的伍德蘇鐵副本,并將它們種植在世界各地的植物園和保護區內。但由于擔心人工繁殖工最后的莖會被破壞,南非林業部于1916年將這株伍德蘇鐵從野外移走,在行政首都比勒陀利亞的一個圍場內保護起來。2023年2月23日,伍德蘇鐵被納入《瀕危野生動植物種國際貿易公約》附錄Ⅰ的保護。
得益于精心的保育,伍德蘇鐵幸運地活了下來,并且還將繼續復制繁衍。如今,在意大利那不勒斯植物園、荷蘭阿姆斯特丹的萊登大學植物園以及美國費城市郊的長木花園等地,都可以觀賞到這一稀有物種。
鐵樹開花的生命奇觀
裸子植物的歷史起源可以追溯到約3.6億年前的泥盆紀晚期至石炭紀早期。包括伍德蘇鐵在內的裸子植物,其實沒有真正的“花”。所謂真正的“花”,是被子植物特有的繁殖結構,包含雄蕊和雌蕊,分別負責產生花粉和接收花粉。但在裸子植物中,進行繁殖的結構不是“花”,而被稱為球花或孢子葉球。球花通常位于植物的頂部或側部,但與真正的花不同,球花是由孢子葉組成的,它們釋放花粉,但不包含胚珠。
作為裸子植物,伍德蘇鐵自然是開不出“花”的,但它的球花十分壯觀。雄株的球花生于伍德蘇鐵的枝頂,呈圓柱體,長約20至40厘米,直徑約15至25厘米,表面覆蓋著耀眼的黃橙色絨毛。每當花期來臨,這些球花猶如一個個金色的繡球掛在枝頭。想要一睹其風采并非易事。蘇鐵生長十分緩慢,即便是在適應生長的環境中,也需要近十年的時間才會生出像花一般的球花來。成語中“鐵樹開花”中的“鐵樹”,指的就是這類植物。
為了增加伍德蘇鐵的遺傳多樣性,減少其滅絕的風險,一些科學家還試圖將伍德蘇鐵與最近的近親物種E. natalensis進行雜交,希望產生含有伍德蘇鐵遺傳基因的后代。相比無性繁殖,這個過程需要75年或更長時間才能完成,理論上可以產生純種的伍德蘇鐵種群。然而,葉綠體DNA的基因分析顯示所有葉綠體都是承襲自E. natalensis雌株,雜交尚沒有獲得純種的伍德蘇鐵雌株。
隨著技術的發展,希望的曙光也一次又一次出現。近年來,英國南安普敦大學研究員勞拉·欽蒂博士開始嘗試利用遙感技術和人工智能協助在恩戈耶森林尋找伍德蘇鐵的雌株。通過使用合成圖像訓練人工智能模型,研究團隊提高了搜索伍德蘇鐵的效率和準確性。這種圖像識別算法能夠在不同的生態環境中通過外形來識別蘇鐵。盡管迄今為止研究團隊尚未在恩戈耶森林中發現伍德蘇鐵的雌株,但這項工作不僅對伍德蘇鐵的保護具有重要意義,也為全球植物保護提供了新的視角和方法。