這里的死亡靜悄悄:《自然》警告,植物正在以驚人的速度滅絕
《自然》6月10日在線發(fā)表了題為《全球最大植物調(diào)查揭示驚人的滅絕率》文章。這篇文章強(qiáng)調(diào)指出,自1900年以來,世界上的種子植物以每年近3種的速度消失,這比僅靠自然的力量——如自然演化、物種競爭高出500倍。
能隨口說出幾種已經(jīng)滅絕或?yàn)l臨滅絕野生動(dòng)物的人,一定不在少數(shù),但他們不一定能說出已經(jīng)滅絕的植物或?yàn)l臨滅絕的植物。
“植物的滅絕,對(duì)所有生物物種來說都是壞消息。”英國皇家植物園的聯(lián)合研究員和保護(hù)科學(xué)家盧加德哈博士說:“包括人類在內(nèi),數(shù)以百萬計(jì)的其他物種的生存都有賴于植物。”
6月10日,頂級(jí)國際期刊《自然》(Nature)以當(dāng)日頭條在線發(fā)表了題為《全球最大植物調(diào)查揭示驚人的滅絕率》的論文,揭示了一個(gè)令人觸目驚心的主題。

《自然》6月10日在線發(fā)表了題為《全球最大植物調(diào)查揭示驚人的滅絕率》文章。
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大規(guī)模調(diào)查揭示植物驚人的滅絕率
這篇文章強(qiáng)調(diào)指出,自1900年以來,世界上的種子植物以每年近3種的速度消失,這比僅靠自然的力量——如自然演化、物種競爭高出500倍。
研究人員發(fā)現(xiàn),自1753年卡爾·林奈的《植物種志》出版以來,已有大約1234個(gè)植物物種滅絕。這些物種中,有一半以上被重新發(fā)現(xiàn)或重新分類為另一種生物物種,這意味著仍有571種物種被推測為滅絕。

卡爾·馮·林奈,瑞典生物學(xué)家。1735年發(fā)表了最重要的著作《自然系統(tǒng)》,1737年出版《植物屬志》,1753年出版《植物種志》,建立了動(dòng)植物命名的雙名法,對(duì)后世動(dòng)植物分類研究有很大的影響。
中國科學(xué)院昆明植物研究所、云南省極小種群野生植物綜合保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室楊靜博士在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)認(rèn)為,科學(xué)界對(duì)物種滅絕速率有過推測,但一般都是估計(jì)的。從方法來看,這個(gè)研究根據(jù)的是已知物種做出的統(tǒng)計(jì),應(yīng)該是非常有代表性的、比較具體的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。但考慮到自然界還有很多尚未被發(fā)現(xiàn)的物種在被發(fā)現(xiàn)之前就滅絕了,此外,還有很多物種屬于“功能性滅絕,僅活在植物園中、或者在自然界中已經(jīng)非常稀少”,所以物種在自然界中滅絕的真實(shí)速度應(yīng)該還要更高。但是,將這個(gè)數(shù)據(jù)作為物種滅絕速度的底線,是沒有問題的。
北卡羅來納州達(dá)勒姆市杜克大學(xué)的保護(hù)科學(xué)家斯圖爾特·皮姆說,這項(xiàng)研究提供了有助于保護(hù)工作的寶貴證據(jù),調(diào)查包括的植物種類比任何其他研究都要多一個(gè)數(shù)量級(jí)。“它的結(jié)果非常重要。”

由于人類對(duì)生物棲息地的改變——如過度砍伐、獵捕、過度使用農(nóng)藥、建設(shè)水利工程、外來生物入侵等,使得當(dāng)今全球生態(tài)多樣性急劇下降。以生物多樣性著稱的夏威夷也備受考驗(yàn)。來源:《自然》網(wǎng)站
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瀕臨滅絕的植物到底有什么價(jià)值?
在實(shí)用主義者看來,保證養(yǎng)活人類的物種安全就好,挽救那些稀少的野生植物到底有什么用?
學(xué)名為Zea diploperennis的玉蜀黍野生種,是玉蜀黍?qū)僦参锏囊粋€(gè)野生“親戚”,它與我們?nèi)粘R姷降挠衩子泻艽蟮牟煌?970年,一名墨西哥大學(xué)生在墨西哥中部的哈利斯科州的山區(qū)發(fā)現(xiàn)了它。這是一種能抗疾病的野生種,它的基因要是被轉(zhuǎn)移到已培育的玉米種上,可讓當(dāng)時(shí)全球玉米產(chǎn)量的收益增加數(shù)十億美元。
這個(gè)原生種可謂是生逢其時(shí),被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和保留了下來,因?yàn)樗鼉H僅分布于面積約10公頃的山區(qū)一角。被發(fā)現(xiàn)后的一個(gè)星期,這片山地的植被和昆蟲就淪為了刀下鬼、火中灰。
世間的生靈并不總是這么幸運(yùn),“社會(huì)生物學(xué)”奠基人、美國著名博物學(xué)家愛德華·威爾遜慨嘆:“我們可以很有把握地臆斷,還有極多其他有益但尚未為人所知的物種。”而在人類認(rèn)識(shí)它們之前,許多物種就已經(jīng)消失在這顆星球上了。

愛德華·威爾遜,美國生物學(xué)家、博物學(xué)家,“社會(huì)生物學(xué)”奠基人,是最早宣傳“生物多樣性”概念的人之一。
威爾遜在他的著作中還隨手舉了兩個(gè)例子:在索馬里,一種僅剩20株的禾草,能為世界含鹽沙漠帶來綠色和飼草;在遙遠(yuǎn)的安第斯山谷地,有一種棲息在蘭花上的甲蟲,能分泌一種能夠治療胰腺癌的物質(zhì)。威爾遜是在1992年出版的《繽紛的生命》中講這些故事的。近三十年后,地球這個(gè)巨大的聚寶盆中,又有多少物種在消失,多少生靈前途未卜?
楊靜博士告訴記者,以生物多樣性寶庫的云南為例,《云南省生物物種紅色名錄(2017版)》列出的小葉橐(tuó)吾、干生鈴子香、小葉瀾滄豆腐柴、單花百合、云南刺果蘚等完全滅絕的高等植物,這些物種人們普遍不認(rèn)識(shí),生活中大多也沒有機(jī)會(huì)接觸,不能感受到它們消失對(duì)人類的直接影響。但是,一個(gè)物種在生態(tài)系統(tǒng)中是具有功能的,是與其他生物有互動(dòng)的。有的物種向動(dòng)物提供了蜜源、果實(shí)、甚至本身就是其他物種的食物,有的物種向其他動(dòng)植物提供了蔭蔽、遮擋等棲息環(huán)境,有的物種歷經(jīng)千萬年進(jìn)化,終于能在極端干旱、寒冷的環(huán)境中生存,無論從生態(tài)系統(tǒng)的功能性還是遺傳資源的特殊性來說都有獨(dú)特和尚未被人類認(rèn)知的價(jià)值。它們的消失是生態(tài)系統(tǒng)中物種多樣性的損失、也是地球上遺傳資源多樣性的損失,其影響雖然不直觀、但是不可估量。

圖片來源:pexels.com
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植物物種的快速滅絕貽患無窮
如上文所述,植物是所有動(dòng)物直接或間接的食物來源,還有大量人類沒看見或看不見的真菌,以及植物與植物間互相也離不開。一個(gè)物種的滅絕,影響到的遠(yuǎn)不只是這個(gè)物種本身。
就我們?nèi)祟悂碚f,人的衣、食、住、行,物質(zhì)文化生活的各個(gè)方面都與生物多樣性密切相關(guān)。植物物種滅絕會(huì)影響未來的食物來源和工農(nóng)業(yè)資源,土壤肥力以及水質(zhì)遭到破壞,影響藥物來源。
——影響未來的食物來源和工農(nóng)業(yè)資源。生物多樣性為我們提供了食物、纖維、木材、藥材和多種工業(yè)原料,我們的食物全部來源于自然界。生物多樣性遭到破壞之后,這一切都無法得到保障,必然影響人們的生活質(zhì)量。
——土壤肥力以及水質(zhì)遭到破壞。生物多樣性還在保持土壤肥力、保證水質(zhì)以及調(diào)節(jié)氣候等方面發(fā)揮了重要作用。
——影響了自然界的生態(tài)平衡。在自然界中,生物與生物、生物與非生物之間組成了一個(gè)整體,它們相互依存、相互制約,保持著一種生態(tài)平衡。因此,生物多樣性銳減必然會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的破壞,給人類帶來意想不到的災(zāi)難。
——影響藥物來源。當(dāng)人們生病的時(shí)候,依賴自然環(huán)境中的物產(chǎn)來幫助恢復(fù)健康。傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的醫(yī)生依賴植物和藥草治療疾病已經(jīng)有很悠久的歷史;在現(xiàn)代,人們也十分欣賞傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的療效。甚至許多新興藥物,不斷地被科學(xué)家從植物中發(fā)現(xiàn)和提取,生物多樣性的銳減必然會(huì)使許多藥用植物的來源減少。

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滅絕一個(gè)物種,喪失一座基因?qū)殠?/p>
有生物學(xué)家估計(jì),如果沒有人類活動(dòng)的干擾,在過去 2 億年中,平均大約每 27 年才有一種被子植物滅絕。近百年來,由于人類干擾棲息環(huán)境,它們滅絕的速度提高了上百倍。
無數(shù)事實(shí)證明,每個(gè)植物物種都包含豐富的基因,基因資源的挖掘可以影響一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,甚至一個(gè)民族的興衰。昆明植物研究所植物多樣性與基因組學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、中科院昆明分院院長李德銖研究員曾用一個(gè)事實(shí)告訴記者:“袁隆平的雜交水稻養(yǎng)活了中國人,而雜交水稻的一個(gè)重要種質(zhì)資源來源于海南的一種野生稻。”在云南省,上世紀(jì)80年代,在26個(gè)地方都存在的野生稻居群,如今在24個(gè)地方已經(jīng)消失。僅從生物基因的角度看,每失去一個(gè)植物物種,就意味著失去了一種獨(dú)特的基因庫,這對(duì)人類無疑是一種不可估量的巨大損失。
另一個(gè)佐證是,上世紀(jì)50年代末,美國大豆感染了囊孢線蟲病,使其大豆生產(chǎn)瀕于毀滅,后從野生大豆種質(zhì)資源中篩選出抗囊孢線蟲病的“北京小黑豆”,育成了高產(chǎn)抗病新品種,從而挽救了美國的大豆產(chǎn)業(yè),并使其大豆產(chǎn)量躍居世界第一位。
新西蘭“奇異果”,源自原產(chǎn)中國的獼猴桃;占據(jù)中國市場90%份額的香水月季,源自原產(chǎn)中國的野生月季;原產(chǎn)中國的野生大豆,經(jīng)美國改造為轉(zhuǎn)基因大豆后,又迅速占據(jù)了中國大豆市場。曾經(jīng)的這一次次“逆襲”,給我們的警示已經(jīng)足夠。

形態(tài)多樣的植物種子
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多樣性喪失下的瀕?;蚴?ldquo;功能上的滅絕”
很少有研究人員有足夠的資金或時(shí)間,來全面尋找他們認(rèn)為可能已經(jīng)滅絕的植物物種。在上述的《世界上最大的植物調(diào)查揭示了驚人的滅絕率》的文章中,瑞士巴塞爾大學(xué)的系統(tǒng)發(fā)生學(xué)家朱麗亞·德沃斯表示,一些植物物種在“功能上已經(jīng)滅絕”,并且僅存在于植物園或野生環(huán)境中的數(shù)量很少,研究人員預(yù)計(jì)這些物種不會(huì)生存。
德沃斯說:“你可以摧毀一個(gè)人口,或者將一千人口減少到一個(gè),雖然事情仍然沒有滅絕……但這并不意味著一切都好。”
對(duì)此,近年長期從事極小種群研究與保護(hù)的楊靜博士也感同身受。她給記者舉了《云南省生物物種紅色名錄(2017版)》中野外滅絕高等植物的兩個(gè)例子——三七、杜仲。二者都是大眾熟悉的藥用植物,人工栽培很多,但是要知道,人為破壞和采挖已經(jīng)導(dǎo)致它們野外滅絕。可能大家會(huì)想,只要人工還在栽培,人們似乎就不用擔(dān)心失去它們。但是,野外滅絕,就代表著這物種的遺傳資源多樣性完全消失了。
這種多樣性的好處在于,可能有的野外個(gè)體具有抗病的基因、或者抗寒、抗旱、藥用成分更高的基因都喪失了,我們沒有可能再去野外篩選和尋找抗性更強(qiáng)或者藥效更好的植株進(jìn)行人工選育了。這是從人對(duì)自然利用的角度出發(fā)來“功利性”的描述物種滅絕的影響。

綠絨蒿是野生高山花卉,種類繁多,生長于海拔三千至四千米以上的流石灘和冰川的前沿,人稱“高山牡丹”,歐洲人推崇為“世界名花”,因全株被有絨毛或剛毛而得名。部分種類因生境遭受破壞,或可入藥治病被大量采集而瀕臨滅絕。本圖由昆明植物研究所植物科學(xué)畫家曾孝濂先生手繪。
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動(dòng)植物的大量消失,生態(tài)系統(tǒng)將千瘡百孔
楊靜博士認(rèn)為,從普通大眾的角度來說,人們對(duì)生物多樣性最直觀的感受就是美。為什么森林有美感,為什么人造園林會(huì)有美感,就是從地被、草本、藤本、灌木到喬木多種多樣植物的搭配中,塑造出了一個(gè)變化多端、層次豐富的景觀,使人身臨其境時(shí),自然的就從心中煥發(fā)出美的感受。沙漠和隔壁,雖然也有壯麗的美感,但是這兩種生境中,植物種類和數(shù)量或者說多樣性很低,使人感到環(huán)境缺乏對(duì)生命的支持,感受就是荒涼的、畏懼的。

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羅素說過一句著名的話:“須知參差多態(tài),乃幸福的本源。”參差多態(tài)正是多樣性本身,這句話放在自然界也非常貼切。
生物多樣性也是保證人類幸福的本源。各種各樣的生物從外貌形態(tài)到生存方式到對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的互動(dòng)上都各不相同,但共同組成了一個(gè)支持人類和其他物種生存的環(huán)境。文明發(fā)展到現(xiàn)在,人類已經(jīng)可以在大城市中終其一生。但是,支持每一個(gè)人呼吸的空氣,來源于城市之外的植物圈;支持人類飲食的動(dòng)植物,是人類祖先從多樣的生物中歷經(jīng)千百年篩選和馴化來的;支持人類抵抗病菌的抗生素,也是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)首先從真菌中發(fā)現(xiàn)的。從人類文明的歷史中尋找,可以確鑿無疑的說,文明的發(fā)展就是建立在人類對(duì)生物多樣性的發(fā)掘和利用上的。文明的繼續(xù)發(fā)展,仍然需要我們保護(hù)、保存和依賴這種多樣性。
楊靜說,如果生態(tài)系統(tǒng)是個(gè)網(wǎng),物種就是構(gòu)成這個(gè)網(wǎng)的經(jīng)緯線。失去大量物種,生態(tài)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)就會(huì)變得千瘡百孔;最后留下的,不能再被稱作生態(tài)系統(tǒng)了,因?yàn)樗呀?jīng)喪失了。“這時(shí)人類還能健康地呼吸么?可能是我們要解決的第一個(gè)問題。”

英國皇家植物園——邱園,坐落在倫敦三區(qū)西南角,是全世界著名的植物園之一,也是全球植物分類學(xué)研究中心。
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生物多樣性保護(hù)的中國行動(dòng)
采訪中,楊靜博士還給記者講述了云南梧桐的例子。
云南梧桐在1998年被認(rèn)為野外滅絕,但在2004年,四川攀枝花國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)發(fā)現(xiàn)一個(gè)幸存200余株的小種群;隨后,中科院昆明植物研究所在2016年和2018年調(diào)查中,科研人員在云南境內(nèi)重新發(fā)現(xiàn)數(shù)個(gè)幸存種群。云南梧桐生長在金沙江干熱干暖河谷兩岸,其生境中喬木物種非常少。他們調(diào)查發(fā)現(xiàn),云南梧桐在群落中是喬木層優(yōu)勢物種,甚至是一些群落中唯一的喬木物種,其根系能夠伸入碎裂砂巖中固著,是高熱、干旱、貧瘠地區(qū)理想的生境恢復(fù)和植樹造林物種,價(jià)值非常巨大。
“云南梧桐的重新發(fā)現(xiàn),可以通俗地比喻為一份財(cái)寶的失而復(fù)得,令人十分驚喜!目前我們正在展開研究。”楊靜博士說。
早在上個(gè)世紀(jì),生物多樣性的保護(hù)已得到了全球性的重視。1992年6月,聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(huì)通過了具有里程碑意義的《生物多樣性公約》,中國在1993年隨即建立起了履行《公約》的國家協(xié)調(diào)機(jī)制。
1995至1997年,實(shí)施了“中國生物多樣性國情研究”;
2007至2010年編制了《中國生物多樣性保護(hù)國家戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃》;
2011年建立了“中國生物多樣性保護(hù)國家委員會(huì)”,并針對(duì)《生物多樣性公約》的目標(biāo),實(shí)施了多項(xiàng)生物多樣性研究和保護(hù)行動(dòng)。

位于我國西南的高黎貢山自然保護(hù)區(qū),是地球上唯一保存有大片由濕潤熱帶森林到溫帶森林過渡的地區(qū),是世界上極其珍貴和極其稀有的生物多樣性熱點(diǎn)地區(qū)。
近年來,我國將生態(tài)文明建設(shè)提到前所未有的高度,同時(shí)全面開啟了極小種群野生植物的拯救保護(hù)工作。
2017年,環(huán)境保護(hù)部、國家發(fā)展和改革委員會(huì)聯(lián)合發(fā)文,明確了把極小種群物種分布的棲息地納入生態(tài)紅線的劃定。截至2019年,全國多個(gè)省設(shè)立省級(jí)極小種群野生植物名單,開展保護(hù)相關(guān)工作。以云南省為例,2009至2017年,全省累計(jì)投入極小種群野生植物拯救保護(hù)專項(xiàng)資金兩千多萬元,實(shí)施拯救保護(hù)項(xiàng)目92個(gè),內(nèi)容包括專項(xiàng)調(diào)查、科學(xué)研究、就地保護(hù)、近地保護(hù)、遷地保護(hù)與種質(zhì)資源保存、野外回歸和監(jiān)測、科普宣傳等方面。
據(jù)2019年生態(tài)環(huán)境部公布的數(shù)據(jù),我國已經(jīng)建設(shè)了2750個(gè)自然保護(hù)區(qū),總面積為147.17萬平方公里,陸地自然保護(hù)區(qū)占陸域國土面積的14.86%。近年來多起私自進(jìn)入自然保護(hù)區(qū)徒步的驢友被保護(hù)區(qū)管理部門通報(bào)的事件,也從一個(gè)側(cè)面說明我國自然保護(hù)區(qū)建設(shè)管理水平在大幅提高。
“保護(hù)區(qū)建設(shè)不是圍起來就行,還需要投入管理資源和人員培訓(xùn)。”楊靜博士認(rèn)為,自然保護(hù)區(qū)對(duì)生境和物種的就地保護(hù),是立竿見影的。它直接阻止了生境和其中的物種繼續(xù)受到人為干擾,從而能得到繁衍和長期生存的保障。

中國西南野生生物種質(zhì)資源庫搶救性保存國家重點(diǎn)保護(hù)植物——岷江柏木種質(zhì)材料。
此外,我國建設(shè)的各類型植物園已達(dá)一百多家,加入植物園聯(lián)盟的有116家。植物園是物種遷地保護(hù)的基地,是物種多樣性保護(hù)的諾亞方舟。2007年投入運(yùn)行的中國西南野生生物種質(zhì)資源庫,保存著來自國內(nèi)外的大量野生植物種子,兩萬多種各類種質(zhì)資源和我國30%野生植物的種子,是目前亞洲最大、世界第二大的野生植物種質(zhì)庫。“可以預(yù)見,在我國加強(qiáng)對(duì)生境、物種兩個(gè)方面的多種保護(hù)措施后,生物多樣性的保護(hù)是肯定會(huì)產(chǎn)生正面的效果的。”楊靜博士說。
來源:科技日?qǐng)?bào) 部分圖片由昆明植物研究所提供
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