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澳洲发现世界最大植物!已经长了4500年

在澳大利亚西海岸的鲨鱼湾,有一片广袤的海草草甸。

它们生长在浅水区,透过波光粼粼的清澈海水,能看到柔软飘逸的海草叶在水中舒展。

这片草甸占地 200 平方公里,是纽约曼哈顿岛的三倍大,可能是西海岸海草最繁茂的地方。

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在这里,海草的种类一定很多吧?

西澳大利亚大学的海洋生物学家是这么想的。

他们想要了解这片草甸有几种海草,未来如果出现海洋污染,可以种植相应的海草填补空白。

想知道草甸里有多少种植物,就要检测它们的 DNA。

西澳大学的研究团队潜入鲨鱼湾,从 10 个海草堆中采集样本,对比 18000 个遗传点。

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这些海草堆坐落在鲨鱼湾的各个角落,相隔的距离很远,通过它们能大致估算出整片草甸的情况。

然而,最终的检测结果让科学家们大吃一惊:

为什么所有海草样本的 DNA 完全一样啊!?

他们找到的海草只有澳大利亚海神草,它们彼此之间没有任何基因差异。

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这意味着,这 200 平方公里的海草草甸完全是由一株澳大利亚海神草构成的,只有一株。

” 我们心想,这到底是怎么回事?” 生态学家马丁 · 博瑞德(Martin Breed)惊呼,” 真的非常困惑。”

” 虽然,我们最开始就觉得这里的海草不太正常。它们很少开花,也不结种子,繁殖活动的迹象实在不明显。”

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仔细研究后,科学家发现这株澳大利亚海神草是用根茎繁殖的。

海草有两种繁殖方式,一种是有性繁殖,通过开花结果,把自己的基因和其他海草的基因相结合。

另一种是无性繁殖,海草延伸自己的根茎,在根茎上长出新的海草,不断向外克隆自我。

博士生简 · 埃德格罗(Jane
Edgeloe)说,他们找到了海草花,但是没有看到果实,这说明这株澳大利亚海神草可能无法有性生殖,只能靠克隆生长。

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” 这片占地 200 平方公里的海草草甸,应该是从一个单一的、定植的幼苗扩散长成的。”

” 这棵植物像草地一样蔓延开来,为海龟、海豚、儒艮、螃蟹和鱼类等海洋生物提供了舒适的栖息地。”

澳大利亚海神草的根茎每年可以长 35 厘米,按照这个速度,科学家们估计这株植物已经长了 4500
年。

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海草长这么久不奇怪,奇怪的是为什么无性繁殖的海草能长这么久。

无性繁殖的劣势非常明显,因为植物的基因保持不变,它对外界环境的适应性很差,稍微有点风吹海动就会死亡。

鲨鱼湾的环境还特别恶劣(对海草而言),它的含盐量是其它海域的两倍,营养物质含量低,海水温差极大,能从 15 度变到 30
度。白日的光照也非常强烈,给它造成生存压力。

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就算条件如此苛刻,这株澳大利亚海神草仍然活得好好的,

2010 年和 2011
年的夏季,西澳大利亚海岸出现严重热浪的时候,三分之一的海草死亡,这株海草顽强地挺了过来,如今恢复得非常好。

它不是单纯的 ” 草坚强 “,答案还是出在基因上。

伊丽莎白 · 辛克莱(Elizabeth
Sinclair)博士说,他们发现澳大利亚海神草是一株杂交的多倍体植物。

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它的父母一个是澳大利亚海神草,另一个是相近的海草。通常,有性繁殖的植物会从父母那里各得一半的染色体,然而这个 ” 草坚强 ”
表示,它全都要。

” 它没有从母亲那里获得一半染色体,再从父亲那里获得一半染色体。它保留了它们全部的基因。” 辛克莱博士说。

” 因此,它的染色体数量是其他澳大利亚海神草的两倍,不是 20 条,而是 40 条。

这么做会让植物的遗传多样性翻番,增强了它应对极端环境的能力。”

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这个解释很合理,但 4500 年间的极端环境太多,光多一套染色体可能还不够。

科学家猜测,澳大利亚海神草也许存在少量的体细胞突变,使自己更能耐盐耐热。

他们的研究结果发表在近日的《英国皇家学会学报 B 辑》上,

里面讲述了这棵海草的草生故事:

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大约 2 万年前,最后一个冰河期的末尾,鲨鱼湾还是一块陆地。

随着冰盖融化,海洋上升,到 8000 年前,它被海水淹没,变成浅浅的海湾。

那之后不久,许多海草植物来到这里生长,

4500 年前,一颗不起眼的杂交种子飘落于此,开始传奇的一生。

那时,鲨鱼湾几乎全是普通的二倍体植物,有的有性繁殖,有的无性繁殖。

有性繁殖基因多,但速度慢,无性繁殖速度快,但基因少。

而那颗神奇的杂交海草,恰恰因为只能无性生殖,占尽优势。

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靠着略有变异的杂交的多倍体身份,海草一步步占领海湾,击败对手,变成如今的庞然大物。

伊迪斯科文大学的凯瑟琳 · 麦克马洪(Kathryn
McMahon)教授没有参与研究,但她是海草专家,根据西澳大学提供的信息,她认为这场发现令人惊叹。

对其他海草种类的基因研究估计,这些植物可以存活 2000 年到 10 万年,这株澳大利亚海神草处于正常区间。

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海草的生长模式多种多样,会用各种延长生命的办法。比如向营养丰富的海域生长,或者向竞争压力小的地方发展。这种特征意味着,只要它们生在正确的位置,就可以活很长时间。”

长到将近 200 平方公里这么大,她认为也很合情理,因为海草不是单线生长,而是整个外圈都在扩张。

” 海洋植物本来长得就很快,再加上每株海草都分枝生长,长了 4500 年,变到现在这么大不奇怪。”

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科学家们确认,这个海草是目前世界上发现的最大的单个植物。

之前,” 最大植物 ” 的名号属于美国犹他州的白杨树,名叫 ” 潘多克隆树 “。

它占地 0.4 平方公里,由 47000 棵白杨组成,看上去是一片美丽但普通的白杨林。

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但其实,潘多克隆树也是通过扩张根系来长新树的。所有看似独立的树全都来自单一根系,它至少长了 8 万年,才长到现在这么多。

虽然从重量上讲,是潘多克隆树更大,但面积上显然是澳大利亚海神草获胜,获得了 ” 世界第一大 ” 的称号。

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这棵澳大利亚海神草目前还没有名字,科学家们忙着在鲨鱼湾做实验,想找到它适应环境的更多秘诀。

未来,也许人们会给它取一个了不起的昵称吧,

从一个小小的种子变成如今的模样,值得被世界记住 ……

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