美建种子库用于复活试验

约书亚树是“项目基线”种子库中的几个物种之一。资料来源:迈克尔·马夸德/盖蒂

根据我们的报纸，在美国科罗拉多州柯林斯堡零下18摄氏度的地下室里，有超过500万颗种子被冷冻。它们注定要等待50年，直到进化科学家得到许可，可以用它们做实验。

与大多数旨在保护生物多样性的种子库不同，“项目基线”计划旨在确保对植物如何进化以应对气候变化和环境退化进行准确的控制研究。这些种子来自美国大陆的250个地区，储存在美国农业部的一个设施中。这些种子代表了大约60个物种。

在美国科学基金会130万美元的资助下，科学家们于2012年开始收集种子。他们在各种环境中仔细收集标本，覆盖了大量的植物类型——从小芜菁到标志性的约书亚树。

该项目的首席研究员、德鲁兹明尼苏达大学的植物学家朱莉·埃特森说，种子收集阶段现在已经完成。今年早些时候，她和她的同事在《美国植物学杂志》上发表了一篇论文，向公众介绍了“项目基线”项目。

为了弄清楚物种是否是为了应对人类的压力而进化的，比如气候变化，科学家们以前观察过生活在不同地区的相似物种的差异，或者研究一个地区随着时间的推移，植物是如何随着该地区的变化而变化的。然而，这些研究很难区分这是进化的结果还是单个植物对环境变化的反应能力，即可塑性。

“项目基线”项目将允许科学家将储存的种子与进化留下的植物并排种植——在相同的条件下，任何差异都可以归因于进化。

理查德·连斯基在东兰辛的密歇根州立大学研究细菌进化，他说:“我认为这是个好主意。”他说:“在某种程度上，博物馆标本甚至自然种子库将使科学家能够进行这些比较，但这一研究项目并没有给出深入、系统和深思熟虑的方法。”

该计划可以探索的问题包括，在一些植物中观察到的早期开花现象，以及全球变暖，是否可以归因于进化或可塑性，以及同一物种的不同种群之间进化速度的差异。基因测序将帮助研究人员发现哪些基因与所选特征相关。

它也可以测试预测，例如，低遗传变异增加灭绝率，进化通过许多小的遗传变化而不是一些大的变化发生。埃特森说:“这一系列假设实际上仅限于想象。”

“项目基线”计划为一个叫做复兴生态的地区注入了活力。它最著名的实验是孵化自然保存在湖泊沉积物中的无脊椎动物的卵，并将后代与最近产下的卵进行比较。

纽约伊萨卡康奈尔大学的环境科学家尼尔森·海尔斯顿(Nelson Hairston)认为，“项目基线”计划是一个“有远见的项目”，因为它积极为未来的研究奠定基础，而不是依赖于过去大自然隐藏的“秘密”。

休顿密歇根科技大学的生物学家查尔斯·科福特是复兴生态学的先驱，他强调说，该计划在假定可以观察到环境变化的地区收集种子，但这些差异一定是气候变化造成的。“这是毫无疑问的，”他说。

然而，还不清楚科学家什么时候会唤醒被冻在地下室的种子。“项目基线”计划预计将于2018年启动，埃特森估计第一批种子最早将于2020年播种。她希望这个计划在她退休前至少会有所收获。

研究人员说，与一般的进化研究和国家自然科学基金的一般资助相比，“项目基线”计划有很长的时间范围，但它也使该计划不同。资助该项目的美国国家科学基金会项目主任塞缪尔·席耐尔说:“这确实是不同的，但是如果我们想研究全球变化，那么这正是我们想要做的。”(赵茜·Xi)

《中国科学报》(国际版，第二版，2016年3月10日)

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