银杏树满大街都是，为何成了极危物种？基因测序揭示惊人事实

综述

地球丰富多样的生态体系离不开众多生物的共同筑建，众多生命也因此绽放出与众不同的色彩。除了动物界有着数量庞大的种群外，植物界同样也是如此。

被子植物在白垩纪得到胜出后，开始遍布在地球每一个地方。短暂的成长周期，盛开的花朵，以及丰硕的果实，让被子植物有着与裸子植物更强的竞争力。裸子植物也在这期间逐渐被压制下去，并在激烈的自然演化中逐渐退却成为配角。

不同于动物界能够看到动物的激烈斗争和血腥厮杀，植物界的斗争往往悄无声息。如今地球上生存的植物以被子植物为主，裸子植物在后来地球的频繁变化中大量灭绝，剩余的裸子植物大部分也在今天成为了稀有植物，甚至濒危植物。

被子与裸子‍

被子植物又被称为“开花植物”，从名字上你便能够很明显的看出裸子植物与被子植物的不同。被子植物与其他种子植物有着非常明显的区别，关键部分是在于开花。

被子植物的花朵通常由花瓣、雄蕊、雌蕊、子房、胚珠组成。这类植物的传播方式上，也往往借助动物或者风力对花粉进行散播，雄蕊的花粉在到达子房后完成受精过程，发展成为种子，最后生成果实。从某种程度上来说，开花结果的都属于被子植物。

裸子植物不开花，如今所见到的裸子植物如苏铁，它们的“花朵”实际上是一种类似孢子的叶球，通过孢子进行传播。裸子植物是没有花这个说法的，另外在种子上，裸子植物的种子不同于被子植物的花朵所形成的果实。

裸子植物的种子没有子房，胚珠在孢子叶边缘形成，孢子类似花粉一样留存在胚珠中进行受精，形成的胚芽与其他细胞组成胚珠，最后变为种子。

银杏‍

裸子植物的代表之一银杏想必大家应该都不会陌生，特别是走在街上，银杏在秋季掉落下金黄的树叶铺满在整个街道，形成一道亮丽的风景线让人印象深刻。

在国内，人们种植银杏的历史非常悠久，最早可追溯到西汉时期。在江苏邳州就有一棵千年银杏树，这颗银杏种植于北魏正光年间，距今已有1500年的历史。

由于银杏树树干笔直，枝叶繁茂，扇形的叶子符合东方文化的审美，在中国和日本以及韩国等国家地区都有不同面积的种植。而我国在现代绿化树林和城市美化中，银杏树成为了广泛种植的树木，在不少地区还是市树。

银杏初始‍

事实上，最早发现的银杏化石来自于3亿多年前的石炭纪，在侏罗纪时期也有广泛分布。如今幸存下来的银杏树能够追溯到7000万年前的古新世，进入冰河期后，欧洲以及北美地区的银杏全部灭绝，只有我国的银杏得以幸存。

而银杏生命周期长，生长缓慢，让银杏在名字上也有许多变化，国内把银杏还称作公孙树。银杏往往要生长二三十年，雌树才会开始结出种子，于是前人栽种，后人享福便成为了银杏公孙树的来源。

对于动植物来说，任何物种都离不开衰老，许多一年生的被子植物在开花结果后便会开始走向死亡。

而银杏不同，银杏树中抵抗病虫害和病菌，以及内部基因的抗逆境基因组的R基因列远远多于其他物种，这使得银杏在生长缓慢的同时还得到了极大的抗病害能力。

科学家通过对世界不同地区的银杏树进行抽样调查，并结合史实资料，在中国的天目山银杏树样本中对其DNA进行对比，发现天目山的野生银杏和都与白垩纪时期的银杏化石相吻合。

在欧洲的采样调查中能够发现，这些银杏没有受到来自环境影响所导致的形态变化，基因序列和中国银杏差别不大，因此银杏如今的原产地只有中国。

中国南部山区的地形多样，气候稳定，给银杏树提供了理想的栖息地，使得这些古银杏在冰川时期得到庇护。在更新世后开始逐渐复苏繁荣，后来在古人的种植下，银杏树得到了很好的保存。

价值重大‍

在国内，银杏还有另外一个名字叫做“白果”。名字很形象地来自于褪去果皮的银杏果，种子外壳晒干呈银白色，银杏在悠久的种植历史中还被发现了许多利用价值。

从食物上来说，褪去外皮的银杏种子含有丰富的粗脂肪、淀粉、蔗糖、核蛋白以及大量的矿物质和维生素，此外还有充足的氨基酸和白果醇。

其中白果中的黄酮类化合物能够促进血液循环、降低血液黏度，另外一种双黄酮类化合物能够改善肠胃功能。在营养补充上，银杏是非常好的食用植物，在宋代还成为了皇家贡品。不过白果中高量的银杏酸会使人发生中毒，生食或者食用未熟制的白果都是非常危险的。

在生物医学上，美国斯克里普斯研究所在银杏果上发现了天然合成物——白果内酯。这是一种来自银杏叶的提取物，在药理实验研究中，银杏叶当中的多种活性成分能够对心脑血管、神经退行性疾病起到重要的功效作用。

但其中的银杏内酯是一种非常罕见的天然合成物质，并且没有在其他植物中发现。通过对小鼠的脑功能实验了解，这类物质在未来与Γ-氨基丁酸受体的研究中，可能将在脑功能障碍以及阿兹海默症等神经退行性疾病治疗中带来新的希望。

银杏生存的今天‍

银杏树的特殊性还能够从它的生物属性分类来看，从银杏纲到银杏科，最后再到银杏种，整个排列下来都以银杏作名来区分。就是因为在长期的自然演变中，留下来的银杏种类只有我们今天看到的这一种。

在上世纪九十年代，IUCN在《受威胁物种红色名录》里把银杏列为了濒危物种。而我国也在21世纪初对银杏开始了大量的栽植，许多城市也有了银杏树的身影。但奇怪的是，直到今天，银杏树仍然是受保护的物种，只不过从濒危变为了极危。

对于一个物种的易危水平评估很大程度要从野生状态下进行数据分析，银杏树虽然现在随处可见，但实际上在野外的银杏树存活量却非常少。

在全球范围来看，只有中国的野生银杏树是最多的。在天目山保护区，这里存在着上千颗野生银杏。从历史痕迹来看，天目山受到第四纪冰川的影响非常小，适宜的气候也让这里的原生植被保存完好。

科学家推断野生银杏树难以发展的原因，主要是由于和银杏一起共同生活的动物消失所导致，银杏果曾经作为许多恐龙的食物来源，在恐龙灭绝后，便没有可以将它们种子带去散播的动物。

而银杏果的毒性和腐臭味道，在今天很少有动物会去进行食用，即便是以果类为食的鸟类，也几乎没有食用银杏果的。

此外，在天目山的野生银杏栽培和保护上，有时候也会遭受来到一些动物的危害。部分松鼠和果子狸会食用银杏的种子，这从另一个方面也导致银杏在野外难以繁殖。同时森林里银杏树苗也很容易受到其他树木或者来自种子本身树木的树叶遮挡，使其很难接收到阳光，幼苗在存活率上进一步下降。

也就是说一旦离开人类栽培，银杏树很有可能重新回到濒危，甚至灭绝。

基因序列检测‍

从银杏化石发现到如今的银杏树，在数亿年的时间里，银杏几乎都没有发生任何变化。部分研究学者猜测，银杏树是否已经进入到了进化末端，银杏属内的多样性日趋减少，缺乏多样性的基因可能是银杏停止进化的原因。

为了更好的了解这一古老的物种，同时为了保护银杏的生存，科学家们收集了全球范围内的545颗银杏树进行了“全基因组重测序”。

基因测序展示的结果相当惊人，来自这五百多颗的银杏树产生了44TB的数据。在基因组上，银杏的基因组是人类的3倍多，如此庞大的数据足以证明银杏不仅在生存年龄上古老，而且有着超越任何生物的基因多样性遗传。

在对这些样本的研究中发现，除了天目山的野生银杏外，其他地区如大巴山脉、湖北大洪山地区分布的银杏都是在冰川期形成的混合种群。

遗传成分的研究也表明，当今全球范围的银杏以来自中国天目山的种群为代表，在历史的变迁中通过人类活动进行传播。

银杏的基因组庞大，杂合程度高，由于重复序列含量异常高，使得研究人员很难获得高质量的参考基因，这也说明为何银杏在长期的生存中为何一直保持原样的原因之一。与其他裸子植物相比，银杏的基因编码要长的多，科学家们推测这可能与重复序列的复制更为活跃有关。

充满多种可能‍

虽然银杏树到今天只有一个种类存活，银杏属物种的多样性几乎没有，但现存银杏庞大的基因组表明它是有足够适应潜力的物种，并非处于灭绝的边缘或者进化末端。

凭借着高水平的遗传变异和适应性基因，银杏在冰川时期的种群迅速减少又逐渐恢复，另外间冰期存在广泛的潜在分布区。这些现象都意味着银杏在面对各种环境突变时有许多种应对变化，在未来银杏很有可能会重新复苏以往的生机。

由于近些年人们对于银杏的移植栽培改变了原有的野生银杏种群环境，许多野生银杏树并不在自然保护区内，这使得它们非常容易受到人类活动的干扰。

而许多野生的银杏大树周围，也很多年没看见有超过3年以上的存活幼苗。即便银杏有着顽强的生命力和庞大的基因库，但我们对于银杏的保护仍不能掉以轻心。

结语‍

银杏的古老程度和内部的基因序列超乎每个人的想象，这种古老的植物已经在地球生活了数亿年之久。与动物不同的是，在我们人类和植物的交互上面，通常都是闭塞的，植物的改变往往需要数十年才能看到变化。

对于现存的野生银杏来说，它就如同经历了万般考验的长者一样，默默地注视着周遭的一切。其所包含的古老信息相信在未来能够给人类生活带来改变的同时，也可以给裸子植物带来昔日荣光。