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银杏树满大街都是，为何成了极危物种？基因测序揭示原因

花匠小妙招
2025-04-11 07:11

总结

地球丰富多样的生态系统离不开众多生物的共同构建，许多生命也因此绽放出独特的色彩。除了动物界的人口众多之外，植物界也是如此。

被子植物在白垩纪后开始在地球上到处蔓延。生长周期短、花朵盛开、果实丰富，使被子植物与裸子植物相比更具竞争力。裸子植物也在这一时期逐渐受到压制，在激烈的自然进化中逐渐退居二线，成为配角。

不同于动物界对动物的激烈斗争和血腥屠杀，植物界的斗争往往是默默无声的。今天生活在地球上的植物主要是被子植物。由于地球的频繁变化，裸子植物大量灭绝。剩下的大部分裸子植物都变成了珍稀植物，甚至是濒危植物。

被子和裸子植物

被子植物又叫“开花植物”。从名字就可以很明显的看出裸子植物和被子植物的区别。被子植物与其他种子植物有很大的不同，关键部分是开花。被子植物的花通常由花瓣、雄蕊、雌蕊、子房、胚珠组成。就此类植物的繁殖方式而言，常利用动物或风来散播花粉。到达子房后，雄蕊的花粉完成受精过程，发育成种子，最后结出果实。从某种程度上来说，开花结果的都是被子植物。

裸子植物不开花。我们今天看到的裸子植物，比如苏铁，它们的“花”其实是一种类似孢子的叶球，通过孢子传播。裸子植物中没有花这种东西。另外，在种子方面，裸子植物的种子与被子植物的花形成的果实不同。

裸子植物的种子没有子房，胚珠形成在孢子叶的边缘。孢子像花粉一样保留在胚珠内进行受精，形成的胚与其他细胞形成胚珠，最后成为种子。

银杏

裸子植物的代表之一银杏想必大家都不陌生吧，尤其是走在大街上，秋天的银杏飘落，铺满了整条街道，金黄的叶子，形成了令人印象深刻的美丽风景。

在中国，人们种植银杏的历史非常悠久，可以追溯到西汉。江苏省邳州有一棵千年银杏树。这棵银杏是北魏正光年间栽种的。距今已有1500年的历史。

银杏树的树干笔直，枝叶茂盛，扇形的叶子符合东方文化的审美。中国、日本、韩国等国家和地区的不同地区均有种植。在我国现代植树造林和城市美化中，银杏已成为广泛种植的树种，至今仍是许多地区的市树。

初始银杏

其实，最早发现的银杏化石来自3亿多年前的石炭纪，在侏罗纪时期也有广泛分布。现存的银杏树最早可以追溯到7000万年前的古新世。进入冰河时代后，欧洲和北美的银杏树全部灭绝，只有我国的银杏幸存下来。

银杏的生命周期长，生长缓慢，所以银杏的名字也有很多变化。在中国，银杏又被称为公孙树。银杏叶通常需要20到30年才能在雌树开始结出种子之前生长。故先人栽之，后人之乐。这便成为了银杏孙树的来源。

对于动植物来说，任何物种都离不开衰老，许多一年生被子植物在开花结果后就会开始死亡。银杏就不同了，银杏树在抗病虫害和细菌方面的R基因序列，以及抗逆基因组中的内部基因比其他物种多得多，这使得银杏在生长缓慢的同时也获得了巨大的收益抗病能力。

科学家对世界不同地区的银杏树进行了抽样调查，结合历史资料，比对了中国天目山银杏树样本中的DNA，发现野生银杏和天目山全部山同白垩纪银杏化石与重合。在欧洲的抽样调查中可以发现，这些银杏并没有受到环境的影响，基因序列与中国银杏相差不大。所以，银杏的原产地只有中国

中国南方山区地形多样，气候稳定，为银杏树提供了理想的栖息地，让这些古银杏树在冰河时期得到了庇护。更新世后开始逐渐恢复繁荣。后来在古人的栽植下，这棵银杏树保存完好。

物超所值

在中国，银杏还有另外一个名字叫“银杏”。这个名字形象地来源于剥去果皮的银杏果实，晒干后的种壳呈银白色。银杏在悠久的栽培历史中也发现了许多用途。食用方面，剥去外皮的银杏籽含有丰富的粗脂肪、淀粉、蔗糖、核蛋白，以及大量的矿物质和维生素。酒精。其中，白果中的黄酮类化合物可以促进血液循环，降低血液粘稠度，另一种双黄酮类化合物可以改善胃肠功能。在营养补品方面，银杏是一种非常好的食用植物，在宋代成为皇家贡品。但是，白果中含有大量的银杏酸，会引起中毒，生吃或生吃白果是非常危险的。

在生物医学方面，美国斯克里普斯研究所在银杏果实中发现了一种天然化合物——白果内酯。这是银杏叶的提取物。在药理实验研究中，银杏叶中的多种活性成分可在治疗心脑血管疾病和神经退行性疾病方面发挥重要作用。但是银杏内酯是一种非常稀有的天然合成物质，在其他植物中还没有发现。通过小鼠脑功能实验可知，在今后对和γ-氨基丁酸受体的研究中，此类物质可能对治疗脑功能障碍和阿尔茨海默病等神经退行性疾病发挥作用。来新的希望。

银杏活到今天

银杏树的特殊性，从它的生物学属性分类也可以看出，从银杏纲到银杏科，最后到银杏种。整个安排以银杏的名字来区分。因为在长期的自然演化中，仅存的银杏树种就是我们今天看到的银杏树种。

1990年代，IUCN在将银杏列为濒危物种。而我国也在21世纪初开始大量种植银杏，许多城市也有银杏树。奇怪的是，直到今天，银杏树仍然是保护物种，只是从濒危变成了极度濒危。

评估一个物种的脆弱程度很大程度上需要从野生状态进行数据分析，虽然现在银杏树随处可见，但实际上，银杏树的成活率在野性很低很少。

在全球范围内，只有中国的野生银杏树最多。天目山保护区内，野生银杏数以千计。从历史痕迹来看，天目山受第四纪冰川影响很小，适宜的气候使这里原始植被保持完好。

科学家推断，野生银杏树之所以难以培育，主要是因为与银杏共生的动物消失了。可以携带种子传播的动物。

银杏果的毒性和腐臭味，现在很少有动物吃，连吃水果的鸟也很少吃银杏果。

另外，在天目山野生银杏的培育和保护中，有时也会有一些动物濒临灭绝。有些松鼠和果子狸会吃银杏种子，这也导致银杏很难在野外繁殖。同时，林中银杏苗也容易被其他树木或树木本身的叶子遮挡，难以接受阳光，幼苗成活率进一步下降。

也就是说，一旦离开人类栽培，银杏树很可能重新濒临灭绝，甚至灭绝。

基因序列检测

从发现银杏化石到现在的银杏树，亿万年来银杏几乎没有变化。一些研究人员推测银杏树是否已经进入了进化的末期。银杏属的多样性日益减少。缺乏多样性基因可能是银杏停止进化的原因。

为了更好地了解这个古老的物种，同时保护银杏的生存，科学家从世界各地收集了545棵银杏树进行“全基因组重测序”。

基因测序的结果相当惊人。500多棵银杏树产生了44TB的数据。在基因组方面，银杏的基因组是人类的三倍多。如此庞大的数据足以证明银杏不仅在生存年龄上古老，而且拥有超越任何生物的遗传多样性。

在对这些样本的研究中发现，除了天目山的野生银杏外，其他地区如大巴山的以及湖北大洪山的等分布的银杏均为混种群形成于冰河时期。

遗传成分研究也表明，目前全球银杏以中国天目山种群为代表，在历史变迁中通过人类活动传播。

银杏基因组大，杂合度高。由于重复序列含量异常高，研究人员很难获得高质量的内参基因，这也解释了为什么银杏长期保持不变的原因之一。与其他裸子植物相比，银杏的基因密码要长得多，科学家推测这可能与重复序列的复制更加活跃有关。

充满可能性

虽然今天只有一种银杏树存活下来，银杏物种的多样性几乎不存在，但现存银杏的庞大基因组表明它是一个具有足够适应性潜力的物种，不在灭绝的边缘，也不在进化的尽头。依靠的高水平遗传变异和适应性基因，银杏种群在冰河期迅速减少，并逐渐恢复。此外，间冰期有广泛的潜在分布区。这些现象意味着银杏对各种环境突变有多种反应方式，未来银杏极有可能恢复往日的生机。

由于近年来银杏的移栽栽培，改变了原有的野生银杏种群环境，许多野生银杏树不在自然保护区内，极易受到人为干扰。

而周围很多野生银杏树，长年没有3年以上的成活苗。尽管银杏具有顽强的生命力和庞大的基因库，但我们对银杏的保护仍不能掉以轻心。

结论

银杏的古老程度和内部基因序列超乎大家的想象。这种古老的植物已经在地球上生活了数亿年。与动物不同，人与植物的互动通常是封闭的，而植物的变化往往需要几十年才能看到变化。

对于现存的野生银杏来说，它就像是经历过种种考验的长者，默默的注视着身边的一切。其中蕴含的古老信息，相信能为未来的人类生活带来改变，同时也能为过去的裸子植物带来光彩。