展示自然世界豐富多彩和生物多樣性(華夏博物之旅)
在素有“植物王國”“物種基因庫”美譽的雲(yun) 南,有這樣一座特殊的博物館——種子博物館。種子博物館位於(yu) 中國科學院昆明植物研究所“扶荔宮”生物多樣性體(ti) 驗園內(nei) ,是我國第一座以野生植物種子為(wei) 主題的博物館。
眼前的這麵種子牆,可以說是博物館內(nei) 最為(wei) 亮眼的展品:2040根亞(ya) 克力柱子中,盛放著色彩斑斕、形態各異、大小不一的植物種子。整齊排列的種子牆猶如一幅巨型畫作,讓人得以一窺植物的奧秘。
種子的出現,是植物演化史上的一個(ge) 重要裏程碑。邁過高山、遠渡重洋,種子以其獨特的生存模式跨越時空、散播全球,幫助植物成為(wei) 現今地球表麵綠色的主體(ti) 。
小如塵埃的斑葉蘭(lan) 種子,5萬(wan) 粒隻有0.025克;而世界上最大的種子塞舌爾海椰子,卻重達20公斤。經過數億(yi) 年的演變,種子才形成了現在這樣多樣的外表和精妙的內(nei) 部結構。站在種子牆前靜靜觀賞,這裏既有熟悉的鬆樹、銀杏等樹木的種子,也有水稻、小麥、茶葉、咖啡等與(yu) 我們(men) 日常生活息息相關(guan) 的作物的種子。在香料牆上,146個(ge) 展示台既陳設著我們(men) 常見的辣椒、花椒、八角等香料種子,還有薑味草、糯米香等更有特色的作物種子。不同種子、萬(wan) 千變化,展示的是自然世界的豐(feng) 富多彩與(yu) 生物的多樣性。
五顏六色的瓶子靜靜懸掛,各式各樣的植物在瓶瓶罐罐中生長開花。“希望!”中國科學院昆明植物研究所昆明植物園副主任牛洋說,“這是這組裝置的名字。200多個(ge) 瓶子,展示了56種瀕危或具有科研、經濟價(jia) 值的植物離體(ti) 材料。”組織培養(yang) 是保存生物種質的有效方式,適當的培養(yang) 基、光照和溫度,可以令植物在瓶瓶罐罐中生長甚至開花,並保持與(yu) 母體(ti) 一致的遺傳(chuan) 信息。牛洋介紹:“有些種子比較小,在野外也很難收集,從(cong) 種子到育苗的過程非常困難,我們(men) 就通過這樣的形式對它們(men) 的種質資源進行保存。”
當然,種子博物館並非種子實際的保存方式。博物館的展陳主要用於(yu) 科普,展示種子的多樣性以及種子與(yu) 人類的關(guan) 係。更多寶貴的種質資源,珍藏在中國科學院昆明植物研究所內(nei) 的中國西南野生生物種質資源庫中。
種質資源的保存是保護生物多樣性的重要手段。中國科學院昆明植物研究所研究員李德銖說,種質資源的狹義(yi) 概念是具有生命力或再生能力的遺傳(chuan) 資源。中國西南野生生物種質資源庫建成後,相當比例的珍稀瀕危、特有物種的種子已經入庫。當一個(ge) 物種瀕臨(lin) 滅絕時,我們(men) 就可以啟用這些種質資源,使該物種的安全得到保障,從(cong) 而保護生物多樣性。
目前,中國西南野生生物種質資源庫是全球第二、亞(ya) 洲最大的野生種質資源庫。在這裏,有一支專(zhuan) 業(ye) 的種子采集隊伍。從(cong) 荒漠戈壁到熱帶雨林,從(cong) 世界屋脊到峽穀平原,種子采集員們(men) 的足跡遍布全國。為(wei) 了采集和保存珍稀瀕危和有重要經濟價(jia) 值、生態價(jia) 值、科學研究價(jia) 值的植物種子,他們(men) 必須跋山涉水,每年都有大半時間是在野外度過的。截至2021年底,中國西南野生生物種質資源庫已保存我國野生植物種子10917種87863份。
種子代表生命和希望,保護種子就是保護未來。在當今生物多樣性受到嚴(yan) 重威脅的情況下,種質資源的保護和利用顯得尤為(wei) 重要。正如博物館解說詞中所言:“隻有依靠大自然的巧奪天工,以及人類的理性和科技的進步,我們(men) 才有可能繼續駕乘生命之舟,馳向浩瀚的宇宙,譜寫(xie) 生命的奇跡。”
最大和最小的種子是什麽(me)
最大的種子是塞舌爾海椰子,重可達20公斤。海椰子外觀呈橢圓形,長約50厘米,寬約30厘米,是世界上最大的植物種子。海椰子生長發育極慢,種子播種後需2—3年才能發芽,25年才能開花、結果。雌株的花朵在受粉兩(liang) 年後才能結出小果實,果實需要8—10年時間才能成熟。海椰子作為(wei) 生物進化遺留下來的活化石,因其稀有奇特而彌顯珍貴,現僅(jin) 存在於(yu) 非洲東(dong) 部塞舌爾群島的普拉蘭(lan) 島。
最小的種子是斑葉蘭(lan) 的種子。人們(men) 常用芝麻來比喻“小”,5萬(wan) 粒芝麻的種子重約200克,而5萬(wan) 粒斑葉蘭(lan) 種子卻隻有0.025克,在顯微鏡下才能看清楚。斑葉蘭(lan) 的種子構造非常簡單,隻有一層薄薄的種皮和一個(ge) 尚未分化的胚,故其生命力不強,容易夭折。為(wei) 彌補種子質量不高的問題,斑葉蘭(lan) 會(hui) 產(chan) 生出數量驚人的種子,通常一個(ge) 蒴果內(nei) 的種子就數以萬(wan) 計。這些種子輕似塵埃,隨風飄揚,到處傳(chuan) 播,所以終有一些種子能找到適合的地方,生根發芽。
種子是如何長期保存的
對野生植物的種子,科研人員會(hui) 優(you) 先收集瀕危物種、區域特有種和具有重要經濟價(jia) 值的物種。每份種子最少采集2500粒,最佳采集1萬(wan) 粒。對於(yu) 耐脫水耐儲(chu) 藏的種子,采集後將其置於(yu) 空氣相對濕度15%、溫度15攝氏度的初幹燥間攤晾陰幹。在去除雜質,完成質量檢測(得到飽滿率)、數量估算之後,再次放到主幹燥間幹燥脫水至5%左右的含水量。最終,種子在幹燥間中用合適的容器密封包裝,放到零下20攝氏度的冷庫內(nei) 保存,大部分種子在這裏可存活幾十年甚至上千年。
離體(ti) 保存也是保存生物種質的有效方式。有些種子難以常規低溫幹燥保存,還有些植物很難收集到種子,這時可以選擇尚有活力的胚、葉片或莖尖等進行組織培養(yang) ,通過試管苗及其他微繁殖體(ti) 或培養(yang) 物對野生植物進行離體(ti) 保存。
我國最“老”的種子多少歲
上世紀50年代,我國科學工作者在遼寧普蘭(lan) 店一個(ge) 幹涸池塘的泥炭層裏發現了埋藏上千年的古蓮種子。種子經培育後,依然能正常開花結籽,這是目前我國已知自然條件下壽命最長的植物種子。
它為(wei) 何如此長壽?據了解,蓮的果皮堅韌且厚,抗壓性較強,能對種子起到保護作用。此外,在果皮表皮下,還有一層能有效防止水分進入的柵欄組織。幼果果皮氣孔下原本進行氣體(ti) 交換的氣孔道,在果實完全成熟後,也會(hui) 縮小並封閉,從(cong) 而使果實變成一個(ge) 密封艙,實現有效保護。
(本報記者李茂穎采訪整理)
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