银杏：我孤独了两亿七千万年

。TRS _编者按:0；底部边距:0；线高:1.5；}。TRS _编辑器DIV {页边距-顶部:0；底部边距:0；线高:1.5；}。TRS _编者按{页边空白:0；底部边距:0；线高:1.5；}。TRS _编者按:0；底部边距:0；线高:1.5；}。TRS _编辑跨度{页边距-顶部:0；底部边距:0；线高:1.5；}。TRS _编辑器FONT {页边距-顶部:0；底部边距:0；线高:1.5；}。TRS _编者UL {页边空白:0；底部边距:0；线高:1.5；}。TRS _编者李{页边空白:0；底部边距:0；线高:1.5；}。TRS _编者甲{页边空白:0；底部边距:0；线高:1.5；秋叶随风飘落，奏出美丽而孤独的交响曲。最近，一组名为“银杏爆炸”的照片出现在互联网上。主要人物是Xi长安区罗汉洞村终南山古观音寺中的一棵千年银杏树。看起来是这样的:

银杏树“爆炸”。(照片来源:审美分享者ZHR@CGdrawing，韩非摄)

据说这棵银杏树是李世民自己种的，已经有1400多年的历史了。银杏不仅生命力顽强，而且被称为“活化石”:它在地球上已经存在了数亿年。是什么导致银杏树活得这么久？银杏可以被称为“活化石”的原因是什么？让我们从银杏的历史中寻找这些问题的答案。

处于事业巅峰的裸子植物

"我太老了，记不起许多事情。"说到地球上最古老的大型植物，它可能是银杏。

在传统意义上，生物分类学有七个分类群，从大到小的顺序是王国-门-纲-目-科-属-种。世界上有数以百万计的物种。一般来说，每个物种在同一个单位里或多或少都有一些密切相关的物种。但是银杏绝对是外星人。银杏下只有一个纲——银杏；这个类别下只有一个订单——银杏；银杏只有一个科、一个属和一个种。换句话说，现代银杏没有任何活着的亲戚。因为在2.7亿年的无数灾难中，它所有的亲戚都消失在地球舞台上了。

在大约3亿年前的二叠纪，大气中的二氧化碳含量是工业时代的3倍，因此平均温度高于现在地球的温度。大陆漂移将地球上的大陆聚集在一起，导致陆地内部变得更加干燥。结果，没有开水就不能繁殖的蕨类植物逐渐失去优势，取而代之的是更耐旱的裸子植物。因此，银杏的祖先是“富有的”。化石证据表明，银杏曾经遍布世界各地，是地球的真正儿子。人们还从岩石中发现了许多与其相关的物种，证明了当时银杏家族是占优势的物种。遗憾的是，繁荣和衰落的规律在地球上重复出现。

侏罗纪银杏化石。(图片来源:*)

危及生命的历史。

2.7亿年前，地球生物圈开始经历一个被称为二叠纪-三叠纪灭绝的历史事件。尽管物种灭绝的原因仍有争议，但结果却让所有人痛苦不堪:化石记录显示，绝大多数海洋生物(包括可爱的三叶虫)在这场灾难中消失了，陆地动物被毁灭了近一半，地面上的植物也相继死亡，人们甚至发现在这个地质时期没有形成煤层。

1 . 4亿年前，被子植物——大自然的新宠——突然出现，并开始吞噬裸子植物的生存空间。它们更复杂，更多变，更能融入与自然的互动。此外，他们发明了“年度”生命周期，这类似于作弊。它们只在温暖的夏天开花结果，然后以种子的形式度过寒冷的冬天。在这场无声的植物大战中，裸子植物被彻底击败，除银杏外，银杏下的所有物种都消失了。

从左上角顺时针方向看，这四组裸子植物是银杏、松树、苏铁和枫树。(图片来源:*)

6500万年前的白垩纪-第三纪灭绝事件不仅消灭了恐龙群体，还几乎消灭了陆地上的高大树木。不幸的是，裸子植物基本上是高大的树木。

在这一系列的打击下，裸子植物只有四大类，即银杏、长满刺的针叶树、不开花的苏铁和秘密模仿被子植物的常春藤。[注1]

如果你熟悉这些植物，你当然可以马上说出这四种植物的共同特征:长寿。

松柏永存，人们经常用“苏铁开花”来形容千年一遇。大麻藤蔓植物中最典型的长寿品种是撒哈拉沙漠中的多年生兰花，它一生中只有两片叶子，平均寿命超过1000年。世界上最古老的银杏被认为是山东莒县的一棵树，它有3000多年的历史，据说是周公种植的。遍布中国各地的银杏寿命长达数十万年。

松树和柏树已经进化出独特的耐寒特性，并将寒冷的温带变成了它们自己的家。苏铁根本无法隐藏在温暖的亚热带气候中。购买大麻藤是为了从被子植物中窃取一些特征，这有点叛逆。然而，尽管银杏所有的近亲都灭绝了，但它是如何存活下来的仍然不清楚。

科学家破译银杏的基因组

银杏唯一的原产地是中国，因此揭开这个秘密的重任自然落在了中国科学家的肩上。2016年，中国科学家破译了银杏的基因组，给我们带来了许多线索。

首先，银杏有一个大的基因组，其中包含非常丰富的信息。科学家发现银杏的基因组经历了两次加倍事件。其中一种是在许多植物中发现的，但另一种是银杏特有的。为了进化出新的抗逆基因，基因必须被用作进化材料。这两个事件为银杏提供了丰富的进化原料。有人可能会问，是否也有可能直接在原始基因上进化？是的，是的，但是我们知道基因变化通常是灾难性的，也就是说，恶化的可能性比好转的可能性要高得多。如果一个人可以将自己的基因加倍，那么即使其中一些基因退化，也会有相应的拷贝来执行其正常功能，这相当于退化后免除惩罚。因此，银杏通过全基因组加倍事件获得了足够的进化材料。

正因为如此，银杏进化出了大量有用的基因。科学家已经从银杏基因组中发现了超过48000个基因。相比之下，人类只有大约20，000个基因。随着更多的基因，可以处理的变化将会增加。此外，每个基因都是一个潜在的储备，并可能进化成一个新的基因，给银杏的进化带来变数。

此外，在银杏基因组中发现了大量的LTR-RT。LTR-RT的全称是长末端重复逆转录转座子(不要吐出这个名字)。他们是基因组中的精灵，他们可以四处移动，通过复制自己，在基因组中变得越来越多。它们存在于许多物种的基因组中，但是它们在银杏基因组中的数量惊人。它们不会破坏基因组，但会通过随机运动给基因组带来变量。只要有变数，物种就可以成为任何东西，从而增加它们生存的机会。

此外，银杏基因组中还有许多与病虫害相关的抗性基因。这些基因大部分是复制的，因此使银杏有能力抵御各种疾病和害虫。

通过这种方式，由于基因的灵活性，银杏经历了各种灭绝事件和几次冰河时期。不仅如此，银杏还创造了另一项世界纪录:1945年广岛原子弹爆炸，爆炸中心几公里范围内的大多数生物都被摧毁，但其中六种奇迹般地存活了下来，并且仍然繁盛。[注2]

银杏树在离广岛核爆中心1130米的法准寺。(照片来源:https://www.flickr.com/photos/miqmat/21364359466)

在这里写作时，作者不禁感叹适者生存的伟大。一种诞生于亿万年前的植物，在大自然的艰苦努力下，具有如此顽强的生命力。顽强的生命力来自于银杏高度重复和易变的基因组，这是它生存至今的一个重要原因。

但这不是最后一个原因。

银杏符合人类的运气

大约500万年前，银杏在北美灭绝了。大约260万年前，银杏在欧洲灭绝了。自从260万年前，地球经历了许多冰河时期，银杏的栖息地逐渐被压缩。后来，银杏只能在中国南方温暖潮湿的山林中生存。虽然他已经活了数亿年，但留给银杏的时间不多了。

直到他们遇见人类。

银杏又高又直，有一棵优雅的树。树叶是独一无二的，非常漂亮。银杏坚果也是一种食物。此外，银杏树具有很强的抗病能力，不需要任何苛刻的种植条件，因此它们已经成为人类的栽培作物之一。

在被人类驯化后，银杏确实逃脱了灭绝的命运。我们的祖先将它种植在全国各地，并在现代将其重新引入欧洲、美洲甚至世界。尽管科学家认为野生银杏种群很可能存在，但迄今发现的银杏基本上是人工栽培的结果。

因此，如果不是命中注定要与人类相遇，银杏是不是已经灭绝了？虽然没有明确的结论，但根据现有的科学证据，这是非常可能的。[注3]

云南腾冲银杏村的银杏。(照片来源:http://www.mafengwo.cn/travel-news/208931.html)

这是自然界适者生存的另一面——幸运者生存的魔力。幸运生存理论的要点是，随机事件在生物进化过程中非常普遍，在许多物种的进化中扮演着重要的角色。例如，就银杏而言，如果它在濒临灭绝时不是人类种植的，它肯定会灭绝。

另一个例子是我们的国宝，大熊猫:大熊猫有明显的体色对比(没有保护色)，食物利用率低(吃肉的肠胃消化竹子)，身体形状不方便(找到异性的可能性低)，不适应环境。如果不是因为它的自然栖息地，温度适宜(食物丰富)，缺少天敌，早就被大自然淘汰了。但它们真的很幸运，被人类发现并最终得到保护。幸运的是，熊猫碰巧也是一种可爱的动物，所以它成了我们国家的文明名片，全世界的人都喜欢这种发芽的东西。只要人类没有灭绝，熊猫就不会灭绝。[注4]

谁在适者生存或幸运生存中扮演着更重要的角色？适者生存是由“天才是99%的努力和1%的运气”主导，还是适者生存是由“氪星不拯救世界不会改变它的生活”主导？科学家们仍在争论这个问题。毕竟，与整个自然历史相比，人类的存在太短暂，不足以观察到足够的进化事件。然而，不管结果如何，我们都应该感谢大自然给我们留下了两个美丽的国宝，银杏和大熊猫。

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注意:

注1:裸子植物的分类不能在不同的分类系统下统一。根据APG第四分类的最新版本，裸子植物被废除了，而以前与针叶树并列的紫杉类被简化为红豆杉，并转移到针叶树中。然而，在我国的植物学传统中，人们仍然倾向于认为现存的裸子植物分为5类:针叶树、银杏、马齿苋、苏铁和紫杉。

注2:数百座其他核电站也在广岛核爆中幸存。

注3:事实上，直到现在，国际自然保护联盟仍将银杏列为濒危物种。

注4:来自化石和人类遗骸的证据表明，大熊猫在我国被早期人类大量捕杀，它们的皮毛和肉对人类有很大价值。这可能是大熊猫数量急剧减少的主要原因。

参考:

1.沈；陈；张；李；傅；邱(2004)。“基于聚合酶链反应-限制性片段长度多态性的银杏遗传变异:冰川避难所的推断”。遗传。94(4):396–401。PMID 15536482。

2.唐，；等人(2012年)。“中国西南大娄山野生银杏(银杏科)种群持续存在的证据”。美国植物学杂志。99(8):1408–1414。PMID 22847538。

3.白果的动态更新世足迹仅追溯到390，000年前。BMC基因组学19，299(2018)doi:10.1186/s 1286018-4672

4.关，r，赵，杨，张，等。银杏活化石基因组草图。GigaSci 5，49(2016)doi:10.1186/s 1374010151