對(duì)于人類來說，我們是在與他人的社交過程中學(xué)習(xí)和成長的。作為群居動(dòng)物，我們應(yīng)該很難想象如果地球上只剩下自己唯一一個(gè)人類，那會(huì)是什么樣的場景和感受。即便是在我們的日常生活中，長期不與人交流都很容易出現(xiàn)心理上的問題。
Tips：進(jìn)化，又叫演化evolution，在生物學(xué)中是指種群里的遺傳性狀在世代之間的變化。新性狀又會(huì)因物種遷徙或是物種間的水平基因轉(zhuǎn)移，而隨著基因在種群中傳遞。
但是，地球上目前就有這樣一種生物，面臨著這樣的孤獨(dú)困境，那就是伍德蘇鐵。這是一種相當(dāng)古老的生物，它曾經(jīng)和恐龍一起生活過，但是目前，全球只剩下一株伍德蘇鐵。造成這種生物如此孤獨(dú)的原因還不明確，因?yàn)楫?dāng)它被發(fā)現(xiàn)的時(shí)候，它很有可能就已經(jīng)是最后一棵伍德蘇鐵了。
世界上最孤獨(dú)的植物
從進(jìn)化的角度來說，蘇鐵其實(shí)算得上是一種相當(dāng)不幸的物種了。蘇鐵是一種裸子植物，曾經(jīng)和恐龍一起統(tǒng)治過世界。根據(jù)人類發(fā)現(xiàn)的化石記錄顯示，它們至少出現(xiàn)在2.9億年前的上古時(shí)期。當(dāng)時(shí)，巨脈蜻蜓遍布天空，第一批恐龍還沒有登上陸地，蘇鐵遍布整個(gè)地球，從遙遠(yuǎn)的北方一直到南極洲都占據(jù)著生態(tài)系統(tǒng)中的主導(dǎo)地位。這些蘇鐵不只是在某一個(gè)地區(qū)中生長，而是在世界的所有角落中繁衍生息。
Tips：伍德蘇鐵學(xué)名為Encephalartos woodii。這是世界上最稀有的植物之一，已被列入野外滅絕物種。
后來恐龍開始進(jìn)化，變得能夠以它們的葉子為食。再后來，事情就發(fā)生了變化，恐龍大滅絕的出現(xiàn)，整個(gè)世界都開始變得不同了。不知何故，這些蘇鐵在足以使恐龍滅絕的災(zāi)難中幸存了下來，并且經(jīng)歷了五個(gè)不同的冰河時(shí)代，開始與更大、更新的樹木、針葉樹、持葉樹一起生活。后來出現(xiàn)了大量的結(jié)果和開花植物，蘇鐵的生存棲息地被壓縮，最終轉(zhuǎn)移到了現(xiàn)在的亞熱帶和熱帶地區(qū)。
隨著被子植物的出現(xiàn)，它們成為這個(gè)星球的新王者，而蘇鐵則失去了它們?cè)谥参锝绲慕y(tǒng)治地位。因此，伍德蘇鐵現(xiàn)在正被那些推翻它們統(tǒng)治的被子植物所包圍。但伍德蘇鐵的孤獨(dú)感遠(yuǎn)不止于此，它已經(jīng)在自己的本土棲息地南非野外滅絕了。造成這種情況的原因是人類出于藥用目的而對(duì)其過度砍伐，如今，整個(gè)地球上只剩下一株伍德蘇鐵了。
Tips：被子植物是當(dāng)今世界植物界中最進(jìn)化、種類最多、分布最廣、適應(yīng)性最強(qiáng)的類群?，F(xiàn)知全世界被子植物共有20多萬種，占植物界總數(shù)的一半以上。
這一株最后幸存的伍德蘇鐵于1895年被一位名叫約翰·梅德利·伍德的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，因此被命名為伍德蘇鐵。當(dāng)時(shí)，伍德正在南非祖魯蘭的恩戈亞森林中漫步，看到了位于森林邊緣的一個(gè)陡坡，上面長著一棵樹，看起來和其他樹木不同。這棵樹的樹干粗壯，頂部長著的一排樹葉很像棕櫚葉。從遠(yuǎn)處看過去，它幾乎和一棵棕櫚樹沒有什么不同。
伍德在一個(gè)植物園中負(fù)責(zé)收集稀有生物，于是他取了這棵樹的一些莖來進(jìn)行扦插，并且將其中一個(gè)送到了倫敦的基尤皇家植物園。然后將剩下的那根小樹干放在一個(gè)盒子里，留在了棕櫚屋內(nèi)。這根莖在人們的培育之下順利長成了一株植物，在后來的時(shí)間里，更多的伍德蘇鐵都由這株植物培育而成，總數(shù)超過了100株，并且被送往世界各地。
Tips：倫敦基尤皇家植物園， 位于英國泰晤士河畔的邱鎮(zhèn)，因此也稱邱園。這里收集有世界最多種類的植物和植物標(biāo)本，還有兩個(gè)維多利亞時(shí)期玻璃溫室技術(shù)的最佳樣板。
但因?yàn)樗鼈兌际?strong>通過扦插的方式培養(yǎng)出來的，屬于無性繁殖，所以每一個(gè)個(gè)體其實(shí)都是原始樣本基因的精確克隆。如今，我們已經(jīng)無法在野外找到伍德蘇鐵這樣的野生個(gè)體了。
事實(shí)證明，這棵仍然存在于倫敦的植物可能是我們星球上最后一棵伍德蘇鐵，也是最后一棵在野外長大的伍德蘇鐵。這種植物屬于雌雄異株，所以不能像雌雄同株的植物一樣對(duì)自己進(jìn)行授粉。正如植物學(xué)家所說的，伍德蘇鐵需要一個(gè)“伴侶”。
Tips：無性繁殖不涉及生殖細(xì)胞，不需要經(jīng)過受精過程，直接由母體的一部分直接形成新個(gè)體的繁殖方式。
無論是這棵被保存在倫敦的伍德蘇鐵，還是那些現(xiàn)在在世界各地植物園中生長的、從它克隆而來的伍德蘇鐵，它們都是雄性。它們可以制造花粉，但不能制造種子，這需要雌性伍德蘇鐵才能做到。此后，研究人員在恩戈亞森林和非洲的其他森林中展開了仔細(xì)的搜尋，希望能夠找到可以與倫敦那株伍德蘇鐵配對(duì)的同類。
可惜的是，他們還沒有發(fā)現(xiàn)另一株雌性伍德蘇鐵，一直到現(xiàn)在，科學(xué)家們都還在尋找。如果找不到雌性伍德蘇鐵，那這株雄性伍德蘇鐵永遠(yuǎn)都只能被克隆，而不能進(jìn)行有性繁殖，更不能實(shí)現(xiàn)物種的多樣性基因延續(xù)。
Tips：克隆羊多利是世界上第一只用已經(jīng)分化的成熟的體細(xì)胞（乳腺細(xì)胞）克隆出的羊。目前，世界第一批無性繁殖的轉(zhuǎn)基因羊也在英國誕生。
如今，這株伍德蘇鐵已經(jīng)活了一百多年了，人們依然沒有在地球上找到除它之外的任何伍德蘇鐵。生物學(xué)家曾經(jīng)評(píng)價(jià)它是世界上最孤獨(dú)的生物，如果一直都無法找到它的同類，那么它會(huì)越來越老，并且沒有后代，沒有人知道它能夠活多久。
伍德蘇鐵和恐龍的關(guān)系
長期以來，蘇鐵授粉都被認(rèn)為是偶然事件，個(gè)體之間的授粉僅僅受到風(fēng)的影響。而在熱帶森林里幾乎沒有風(fēng)，人類進(jìn)行的花粉研究表明，這里的空氣中幾乎沒有蘇鐵花粉。最近的調(diào)查表明，甲蟲類動(dòng)物，尤其是象鼻蟲和小蜜蜂可能會(huì)對(duì)蘇鐵花粉的轉(zhuǎn)移做出更重要的貢獻(xiàn)。
Tips：授粉是一種植物結(jié)成果實(shí)必經(jīng)的過程?；ǘ渲型ǔ６加幸恍S色的粉，這叫做花粉。這些花粉需要被傳給同類植物某些花朵?；ǚ蹚幕ㄋ幍街^的移動(dòng)過程叫做授粉。
蘇鐵和光合細(xì)菌之間還存在著一種特殊的關(guān)聯(lián)。在蘇鐵的體內(nèi)，藍(lán)藻被特殊修飾的根包裹著，這些根看起來很像珊瑚，因此被稱為珊瑚狀根。這些根和大多數(shù)植物不一樣，它們是從土壤中向上生長的，因此能夠讓藍(lán)藻暴露在它們進(jìn)行光合作用需要的陽光之下。作為提供這種穩(wěn)定棲息地的回報(bào)，蘇鐵會(huì)從光合細(xì)菌中獲取養(yǎng)分。
當(dāng)科學(xué)家們研究蘇鐵的演變過程時(shí)發(fā)現(xiàn)，它們?cè)谶h(yuǎn)古時(shí)期的繁殖和生長很有可能與恐龍有關(guān)。當(dāng)伍德蘇鐵準(zhǔn)備繁殖時(shí)，它會(huì)長出一個(gè)彩色的錐體，里面富含花粉或者種子。蘇鐵的種子相當(dāng)大，通常顏色鮮艷，最常見的顏色是紅色、紫色和黃色。
Tips：珊瑚屬腔腸動(dòng)物門Coelenterata)，珊瑚蟲綱 Anthozoa，是腔腸動(dòng)物門中最大的一個(gè)綱，有7000多種，均為海產(chǎn)。
蘇鐵會(huì)通過輻射熱量或是散發(fā)誘人的氣味來吸引那些鳥類和各種能夠傳播種子的動(dòng)物。一旦受精，這個(gè)富含種子的錐體就會(huì)被饑餓的種子攜帶者吃掉，這些攜帶者不僅包括鳥類和昆蟲，還包括恐龍、翼龍、蝙蝠等等。
科學(xué)家們?cè)谘芯靠铸埢臅r(shí)候，就曾經(jīng)在恐龍?bào)w內(nèi)發(fā)現(xiàn)過蘇鐵的種子。蘇鐵種子的外部覆蓋著一層非常厚的殼，這使它能夠在恐龍的消化道中長時(shí)間停留，不會(huì)讓種子內(nèi)部被恐龍?bào)w內(nèi)的消化液破壞。等到恐龍將其他物質(zhì)消化完畢，種子就會(huì)隨著恐龍的排泄物被播種在土地里，隨后在這里長成新的個(gè)體。
Tips：當(dāng)恐龍死去并很快地被沉積物或水下泥沙所覆蓋時(shí)，石化過程就開始了。這些沉積物中含有細(xì)小的顆粒，會(huì)在尸體表面形成一層松軟的覆蓋物。
蘇鐵本身是具有毒性的，但是這種毒性對(duì)恐龍而言并不會(huì)造成威脅，而是用來防備其他哺乳動(dòng)物的。因?yàn)橛械纳锟梢郧碎_蘇鐵種子的外殼，把內(nèi)部的胚芽作為食物吃掉。為了生存下去，蘇鐵就將這種攜帶毒性的基因一直保留了下來，因此，蘇鐵的果實(shí)對(duì)我們?nèi)祟悂碚f也是有毒的，不能食用。
Tips：毒蘑菇又稱毒蕈，是指大型真菌的子實(shí)體食用后對(duì)人或畜禽產(chǎn)生中毒反應(yīng)的物種。世界上已知具較明顯毒性的毒蘑菇種類多達(dá)400多種。
因?yàn)樘K鐵在當(dāng)時(shí)非常依賴恐龍進(jìn)行繁衍，所以當(dāng)恐龍?jiān)诖鬁缃^中消失之后，就沒有生物能夠幫助蘇鐵傳播種子了，而新出現(xiàn)的被子植物又在不斷壓縮蘇鐵的生存空間，蘇鐵這個(gè)種群就這樣一天天衰落下去。不過，被子植物的出現(xiàn)對(duì)人類來說其實(shí)是個(gè)好消息，因?yàn)榇蠖鄶?shù)被子植物都能夠作為我們的食物。
科學(xué)家是如何幫助伍德蘇鐵繁衍的
為了讓伍德蘇鐵能夠保留基因的多樣性繼續(xù)繁衍下去，科學(xué)家們采取了一系列措施。除了像以前那采取扦插等無性繁殖的方式培養(yǎng)新的個(gè)體之外，他們還打算讓伍德蘇鐵和其他種類的蘇鐵進(jìn)行雜交，比如內(nèi)塔爾蘇鐵，因?yàn)樗鼈冎g還沒有形成完全的生殖隔離，所以是能夠繁衍出具有繁殖能力的后代的。
Tips：生殖隔離指由于各種原因，親緣關(guān)系接近的類群之間在自然條件下不交配，或能交配也不能產(chǎn)生后代或不能產(chǎn)生可育性后代的隔離機(jī)制，若隔離發(fā)生在受精以前，就稱為受精前的生殖隔離。
在雜交之后，再讓后代和這株伍德蘇鐵進(jìn)行交配，這種交配方式被稱為回交。根據(jù)科學(xué)家們的推測，在經(jīng)過4到5輪回交之后，得到的個(gè)體基因就能夠達(dá)到和伍德蘇鐵無限接近、只摻雜一點(diǎn)點(diǎn)內(nèi)塔爾蘇鐵基因的程度。在這之后，用這種個(gè)體進(jìn)行有性繁殖，就能夠使伍德蘇鐵的基因得到延續(xù)。不過，伍德蘇鐵的成長期和繁殖周期都十分漫長，所以這項(xiàng)研究目前還沒有得出結(jié)果。
回交其實(shí)不止能夠保存瀕危物種的基因，還可以幫助人類培育出新的生物品種，加拿大無毛貓就是一個(gè)很好的例子。當(dāng)時(shí)，貓的主人發(fā)現(xiàn)自己家的貓生下的幼崽毛發(fā)都比較少，所以選擇了其中毛發(fā)最為稀疏的一只進(jìn)行回交，最后就誕生了這種完全不會(huì)長毛的貓。
Tips：加拿大無毛貓Canadian Hairless，也叫斯芬克斯貓，是加拿大安大略省多倫多市養(yǎng)貓愛好者在1966年從一窩幾乎是無毛的貓仔中，經(jīng)過近交選育，特意為對(duì)貓毛過敏的愛貓者培育成的。
對(duì)那些貓毛過敏的愛貓人士來說，這的確是一個(gè)好消息。而且，解決了我國乃至整個(gè)世界糧食問題的“雜交水稻之父”袁隆平，就曾經(jīng)在研究過程中使用到了回交的方式來篩選更加優(yōu)良的水稻品種。
不過，回交這種交配方式同樣也存在明顯的缺點(diǎn)，因?yàn)樗?strong>本質(zhì)上其實(shí)屬于近親繁殖，所以會(huì)導(dǎo)致致癌基因顯性的概率更大。放在我們?nèi)祟惿鐣?huì)中來講，我們都知道，近親結(jié)婚是不被我國法律允許的，因?yàn)楹?strong>有可能會(huì)生出患有遺傳疾病的后代。在歐洲王室中出現(xiàn)的“皇室血友病”就是一個(gè)近親通婚致病的典型例子。
Tips：袁隆平致力于雜交水稻技術(shù)的研究、應(yīng)用與推廣，發(fā)明“三系法”秈型雜交水稻，成功研究出“兩系法”雜交水稻，創(chuàng)建了超級(jí)雜交稻技術(shù)體系 。
不過，這種影響對(duì)植物來說并不大。早在18世紀(jì)，遺傳學(xué)之父孟德爾就已經(jīng)使用豌豆進(jìn)行過回交實(shí)驗(yàn)了。而且植物中存在雌雄同株的情況，它們本身就會(huì)進(jìn)行自交，所以回交自然也不會(huì)影響到它們的生存。
而科學(xué)家們的第二種方法比起回交要更科幻一點(diǎn)，那就是使用化學(xué)激素誘導(dǎo)現(xiàn)有雄性幼苗的性別發(fā)生變化。雖然決定蘇鐵個(gè)體性別的確切因素尚不完全清楚，但研究表明，蘇鐵基因組中沒有發(fā)現(xiàn)可識(shí)別的性染色體，而且在野外可以誘導(dǎo)蘇鐵性別發(fā)生變化，表明決定蘇鐵性別的可能是不同的甲基化模式。出于這個(gè)原因，曾經(jīng)有科學(xué)家建議用甲基化或去甲基化化合物處理蘇鐵，以嘗試創(chuàng)造一個(gè)新的雌性。
Tips：染色體chromosome，是細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂時(shí)DNA存在的特定形式。細(xì)胞核內(nèi)，DNA 緊密卷繞在稱為組蛋白的蛋白質(zhì)周圍并被包裝成一個(gè)線狀結(jié)構(gòu)。
盡管這種方法仍然存在幾個(gè)未解決的問題，比如我們甚至不知道要尋找哪種甲基化模式，而且我們不確定經(jīng)過激素處理的植物是否還具有繁殖能力。但同時(shí)也具有一些好處，比如用化學(xué)激素處理植物可以誘導(dǎo)基因組的其他部分發(fā)生突變，這可能有利于增加物種的多樣性。
如果可以通過這種方式創(chuàng)造出雌性伍德蘇鐵，然后通過有性繁殖產(chǎn)生新的后代，那么當(dāng)遺傳物質(zhì)在兩個(gè)親本基因組之間重新排列時(shí)，由于胚胎中的減數(shù)分裂重組，基因的多樣性將進(jìn)一步增加。
Tips：遺傳是指親代表達(dá)相應(yīng)性狀的基因通過無性繁殖或有性繁殖傳遞給后代，從而使后代獲得其父母遺傳信息的現(xiàn)象。
此外，與雄性蘇鐵不同，雌性蘇鐵是能夠?qū)⑷~綠體和線粒體傳遞給下一代的。
小結(jié)
目前看來，這株世界上最孤獨(dú)的植物仍然沒有找到自己的“真命天女”，但科學(xué)家仍然在為了伍德蘇鐵的物種延續(xù)而努力著。盡管早在2002年，科學(xué)家們就提出了用激素改變伍德蘇鐵性別的概念，但是一直到現(xiàn)在，這個(gè)項(xiàng)目都沒有任何推進(jìn)。而回交“提純”基因的研究結(jié)果還遙遙無期，我們?cè)跒槲榈绿K鐵感慨的同時(shí)，也要注意對(duì)其他物種的保護(hù)，不要讓越來越多的物種變得和伍德蘇鐵一樣孤獨(dú)。
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