——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
銀杏通常被認(rèn)為是人類保護(hù)和復(fù)興瀕危物種的正面案例,但是,對(duì)這種古老的物種,人類仍然有很多科學(xué)問題沒有搞清楚——銀杏還有野生種群?jiǎn)??如果有,它們分布在中?guó)的哪些地方?銀杏的進(jìn)化潛力如何?
日前,《自然—通訊》發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院植物研究所研究員葛頌團(tuán)隊(duì)與浙江大學(xué)、華大基因研究院等合作的一項(xiàng)成果,他們對(duì)全球采樣的545個(gè)銀杏基因組進(jìn)行了重測(cè)序,揭示了這種“活化石”的進(jìn)化歷史、“避難所”及進(jìn)化潛力。
科研人員對(duì)采自全球 51個(gè)種群的545棵銀杏大樹進(jìn)行了全基因組測(cè)序,產(chǎn)出了44Tb的海量數(shù)據(jù),構(gòu)建了迄今最大的非模式物種序列變異數(shù)據(jù)庫,并進(jìn)行了群遺傳結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)歷史模擬分析。
他們發(fā)現(xiàn),銀杏在中國(guó)存在3個(gè)“避難所”——以浙江天目山為代表的東部,以貴州務(wù)川、重慶金佛山為代表的西南部,以及以廣東南雄、廣西興安為代表的南部。而51萬~14萬年前的多次冰期,不但導(dǎo)致了不同“避難所”種群之間的分化,也促進(jìn)了不同“避難所”特有遺傳成分的混合,從而在物種水平維持了銀杏較高的遺傳變異。
“我們發(fā)現(xiàn),遍布全球的銀杏幾乎都源自以浙江天目山種群為代表的中國(guó)東部種群。同時(shí),銀杏遷移到日本、韓國(guó)要早于歐美,歐洲的銀杏源自中國(guó),而非大家一直認(rèn)為的日本?!备痦炚f,“人類在銀杏從‘避難所’向中國(guó)其他地區(qū)乃至全球遷移過程中發(fā)揮了重要作用?!?/p>
“活化石”類群起源古老,往往一個(gè)支系僅現(xiàn)存一個(gè)物種,形態(tài)性狀保守、分布范圍狹窄,具有重要的保護(hù)價(jià)值。達(dá)爾文認(rèn)為,“活化石”是研究物種滅絕、競(jìng)爭(zhēng)、適應(yīng)性等進(jìn)化生物學(xué)核心問題的絕佳體系。
然而,對(duì)于銀杏是否應(yīng)該得到重點(diǎn)保護(hù),學(xué)界一直存在著很大的爭(zhēng)議。這項(xiàng)研究所獲得的多項(xiàng)證據(jù)也表明,銀杏并沒有處于滅絕旋渦或進(jìn)化末端,反而是具有足夠適應(yīng)潛力的活化石物種。
這是不是意味著銀杏不需要得到“特殊待遇”了?答案是非也。
科研人員發(fā)現(xiàn),銀杏的野生種群大多不在自然保護(hù)地內(nèi),受人類活動(dòng)干擾嚴(yán)重,而且種群較小,十年的野外監(jiān)測(cè)結(jié)果幾乎沒有見到幼樹和幼苗的天然更新。“這說明,銀杏野生種群及其核心種質(zhì)資源亟須重點(diǎn)和精準(zhǔn)保護(hù)?!备痦炚f。
更重要的是,這項(xiàng)研究不僅為銀杏后續(xù)研究建立了進(jìn)化框架,為種質(zhì)資源開發(fā)提供了寶貴的遺傳資源,而且為其他“活化石”物種的研究和保護(hù)提供了可借鑒的范例,有助于人類揭開物種適應(yīng)和滅絕的秘密。
?。ㄔd于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》 2019-09-19 第4版 綜合)
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