 精选
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1 树之孤境
在毛里求斯居尔皮普植物园的棕榈树阴下,维斯万巴兰·萨拉桑(Viswambharan Sarasan)抬头望向九米高处那串橄榄绿的小果——全世界最后一株苦心酒瓶椰(Hyophorbe amaricaulis Mart.)。2006年6月,他获准摘下10颗果实,带回英国邱园。那一刻,他手里拽着的不是普通种子,而是一段跨越六千万年进化史的“孤本”。全球58 497种树木中,17 510种正面临灭绝威胁,比例高达29.9%,是濒危兽类、鸟类、两栖类和爬行类总和的两倍多。当媒体把镜头对准亚马逊或东南亚的毁林大火时,更隐蔽的危机正在植物园温室、实验室苗圃的日光灯下悄然展开——迁地保护(ex-situ conservation)成为无数“孤树”最后的拯救措施。
 
2 迁地保护:从“摘果”到“建群”
2.1 获取:谈判、梯子与冰箱
(1)谈判:萨拉桑的故事并非孤例。在秘鲁,佩尼亚(José Luis Marcelo Peña)发现200株极危的银叶朴罗木(Pradosia argentea)时,恰逢COVID-19封城,他只能在自家厨房完成400颗种子的果肉剥离。
(2)梯子:在毛里求斯,科研人员用9米铝合金梯搭在“孤独棕榈”旁,用毛刷给雌雄异熟的穗状花序人工授粉;网袋接住仅重0.3 g的花粉,4 ℃冷藏等待雌花出现。
(3)冰箱:2010年,邱园卡洛斯·玛格达莱娜(Carlos Magdalena)把5颗刚采下的果实塞进植物园共用冰箱,却因误会被工人吃掉2颗,剩余3颗最终无一萌发——“冰箱事故”写入迁地保护警示录。
2.2 处理:打破“种子休眠”迷宫
(1)物理休眠:坦桑尼亚巨冠桐(Karomia gigas)的果被真菌“追熟”,工作人员必须在野外把青色翅果连蒂剪下,立即用1%次氯酸钠表面消毒,再进入超净台剥胚。
(2)生理休眠:马拉维南非柏(Widdringtonia whytei)种子需经4 ℃冷湿层积6周;实验室把种子装入保湿珍珠岩盒,置于邱园千年种子库(Millennium Seed Bank)的4 ℃库。
(3)化学休眠:某些棕榈胚乳含高浓度脱落酸,需用1 mM赤霉素GA₃浸泡24 h才能启动细胞分裂。


2.3 萌发:试管里的“胚胎救援”
当种子数量<10粒,科学家直接进入“胚胎救援”模式:
• 超净工作台下,用解剖刀剖开种壳,取出0.5 mm的白色胚;
• 接入含30 g/L蔗糖、2 g/L植物凝胶的1/2 MS培养基,pH 5.7;
• 25 ℃、16 h光照/8 h黑暗,60 µmol m⁻² s⁻¹ LED冷白光;
• 每两周继代,待长出2片初生叶后,转入含0.2 mg/L IBA的生根培养基;
• 根长2 cm时,炼苗室湿度由95%逐步降到60%,最后移栽至泥炭∶珍珠岩=3∶1的穴盘。
萨拉桑带回的10颗“孤独棕榈”种子,有2颗在培养基里长至25 cm,却因未知离子失衡突然褐化死亡——一次失败,便可能让物种永远消失。
 
2.4 扩繁:从30株到50万株
马拉维南非柏在2019年仅剩7株成年树,经马拉维林业研究所与邱园合作,采用“低技本、高参与”方案:
(1)母树剪枝做半木质化扦插,生根率78%;
(2)向周边18座社区苗圃分发扦插苗;
(3)每株苗承诺回植2株到原生境,其余留给村民作薪柴替代源;
(4)三年累计出圃50万株,存活率>65%,山体重新披绿。
扩繁不仅是技术,更是社会契约:把“濒危树”变成“社区树”,才能抵御偷伐与火灾。
2.5 保存:种子库、液氮与田间档案
(1)种子库:邱园千年种子库把7%世界植物种子纳入-20 ℃长期库,但2021年《Nature Plants》指出,约1/3树种种子对脱水冷冻敏感,属于顽拗型种子而无法常规入库。
(2)液氮:冷冻板技术(cryo-plate)把胚轴置于铝箔 V 型槽,经 PVS2 玻璃化后投入液氮(-196 ℃),已在栎属、槭属取得>60%复苏率,但设备昂贵,尚难在热带国家普及。
(3)田间档案:对“不可入库”物种,植物园建立“田间基因库”(field gene bank),每隔5米种一株,定期记录病虫害、物候与DNA条码,成为“活文库”。
 
2.6 回归:把“温室强者”送回荒野
回归分为三步:
(1)生境诊断:用MaxEnt模型预测适生区,叠加未来30年气候情景RCP 4.5,确认“气候避风港”;
(2)遗传适配:把多个谱系混合,避免奠基者效应;
(3)威胁排除:围栏防鹿、菌根接种、社区巡护。
回归不是浪漫终点,而是新一轮风险:毛里求斯岛风铃(Nesocodon mauritianus)一次回归1 000株,5个月后仅存5株,被蜗牛、真菌与野猪“收割”。科学家学会降低预期——把回归视为“多次播迁+长期监测”的迭代工程。
3 全球植物园:日复一日的“无声救援”
据统计,全球植物园共保育了超过10万种植物活体植株,其中濒危树木约17,510种,野外灭绝142种。每天,这些机构重复以下流程:
- 检查温室温湿度曲线; 
- 给离体培养瓶换培养基; 
- 记录开花时间,采集花粉; 
- 与野外团队视频,确认母树是否被台风折断; 
- 把0.1 g花粉装入硅胶瓶,-80 ℃冻存; 
- 与当地教育局对接,准备周末“濒危树课堂”; 
- 把今日数据上传至数据库,供全球检索。 
这些琐碎动作,像一条条暗流,把物种的遗传信息从野外“抽”到人工环境,再等待未来某天“回流”原生境。
 
 
4 争议与反思
(1)“拯救所有物种”是否可行?
彼得·布里奇沃特(Peter Bridgewater)指出,气候变化下,许多物种的原始生境将消失,迁地保护最终只能把树种变成“生态动物园”里的展品。
(2)资源分配悖论?
一株树木年均保育成本50–500美元,而全球濒危树木超1.7万种,全部进入高水平迁地保护需数亿美元,谁来买单?
(3)技术依赖陷阱?
胚胎拯救、低温保存、基因编辑提高了“抢救”成功率,却可能让政策制定者产生“先污染后治理”的心理代偿,放松对原生境的保护。
(4)生态功能替代?
恢复生态学更关注“功能群”而非“物种清单”,如果一棵濒危树种的功能可被同属快速生长种替代,是否值得投入巨额成本?
回答这些问题的关键,在于把迁地保护视为“保险”而非“终点”,并与就地保护、社区生计、气候适应策略耦合。
5 结语:对我国国家植物园体系建设的启示
(1)从“旗舰物种”到“诺亚方舟”:我国国家植物园应建立“濒危树木总台账”,对国产受威胁树种实行“一树一档”,明确保育优先级与责任清单。
(2)标准与共享:制定《中国濒危树木迁地保护技术规范》,统一种子采集活力、离体培养基配方、数据元数据,接入“国家野生生物种质资源平台”,打破园际信息壁垒。
(3)区域网络与社区共管:借鉴“孤独棕榈”模式,在我国生物多样性重要热点区域,把社区苗圃纳入国家植物园体系,形成“国家植物园—区域综合植物园—特色种质园”繁殖体系,让濒危树回归与乡村振兴同频。
(4)前沿技术下沉:建立区域性保存中心,配置液氮玻璃化流水线,为周边发展中国家提供“备份”服务,提升全球南方树种安全。
(5)政策与资金:将迁地保护纳入国家“双碳”与“生物多样性”财政专项,对每株回归存活5年以上的濒危树给予碳汇与生态补偿,引导社会资本从“造林”转向“造多样性”。
 
当最后一株“孤独棕榈”在毛里求斯再次开花,花粉被小心翼翼地采集、干燥、冷藏,空运至1万公里外的育种温室,它不再只是植物园的“盆景”,而是人类为自己留下的选项:
如果有一天,气候、土地与欲望都改变了,我们仍有机会把这些树送回它们曾经的家。国家植物园体系,就是中国给未来留下的那一套“备用钥匙”。
延伸阅读
Irwin A (2022) The loneliest tree: Can science save these threatened species from extinction? Nature, 609, 24–27.
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