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[科技] 见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球

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是这图了 发表于 2024-1-29 10:21:03 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它



























见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第1张图片

图源维基百科


1亿多年前的白垩纪早期，恐龙类动物几乎主宰了陆地所有阶层的生态位，晚白垩纪更是恐龙物种数量的巅峰时期。


水杉的祖先，正是诞生于中生代白垩纪及新生代。当时地球气候温暖湿润，在欧、 亚、北美三洲, 皆发现很多水杉化石。水杉属植物以北极为中心广泛分布于北半球各地。


见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第2张图片

见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第3张图片

























水杉叶片及球果化石 图源维基百科




恐龙大灭绝发生在约6500万年前，所有的非鸟恐龙、沧龙科、蛇颈龙目、翼龙目、菊石亚纲以及多种植物在这时集体灭绝，水杉逃过了这次劫难。


800万年前，大熊猫的祖先始熊猫从熊科动物的共同祖先中独立出来，大熊猫开始单独演化，历经小种大熊猫、武陵山大熊猫、巴氏大熊猫，一直到现代大熊猫。


见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第4张图片

禄丰始熊猫复原图©武汉自然博物馆



考古证据显示，大熊猫在历史上曾经活动在中国的西南、西北、华南、华中、华北甚至中国之外的缅甸，现代却仅剩下四川、陕西、甘肃的部分区域，栖息范围已经大面积缩减，是典型的孑遗生物（详见文末科普卡片）。


见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第5张图片

巴氏大熊猫骨架模型 ©武汉自然博物馆



时间来到250多万年前至15000年前的第四纪大冰期，地球成为一个为冰雪所覆盖的“冰球”。大熊猫逃过了灭绝的命运，但包含水杉在内的第三纪植被遭受“灭顶之灾”。


直到1941年之前，植物学界普遍认为水杉早在200万年前就从地球上消失。要想了解古老的水杉，只能从化石中寻找它们沉睡的踪影。




世界上似乎突然冒出了一只恐龙！
——耗时7年终于确定水杉的存在





























1941年冬，中央大学森林系教授干（gan）铎在去重庆的路上，途径湖北利川谋道镇，看到一株高大的落叶乔木，似杉非杉，似松非松，感觉到很稀罕。由于是冬季无法采集到枝叶和果实标本，只好作罢。于是便委托万县农校杨龙兴代采。因历史原因，杨于次年（1942）采集的标本在传递过程中丢失。


1943年，当时的中央林业实验所王战在前往神农架考察途中，杨龙兴向他介绍了那棵树，于是王战专程前往采集，得到有叶子有果实的标本，并了解到当地人称此树为“水桫（suō）”（树旁有一座小庙，横匾上有“水桫庙”三个字），王战认为这种树可能是一种未被记载的新种。但他没有把握，只在标本上写下了“水松”的名字。


1945年，标本转辗到原中央大学教授郑万钧手里，仍然无法命名，后来派学生1946年再去采集标本，在此基础上发表了“中国唯一的巨树”，这是关于水杉的最早报道。由于当时资料欠缺，郑教授便把标本邮寄到北平胡先骕教授，请他鉴定。两人经过反复研究鉴定，最后定名为“水杉”。


两人于1948年联名发表了《水杉新科及生存之水杉新种》的论文。至此，水杉被正式发现和科学命名！


见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第6张图片

水杉 ©湖北星斗山国家级自然保护区管理局



水杉新种一经发表，如平地惊雷，立刻引起国际上植物学界的轰动！在我国未向世界宣布发现活水杉之前，古生物学界都认为水杉早在200万年前就从地球上消失了。


宣布消失200万年的水杉又在地球上出现了，当时美国新闻界认为“世界上似乎突然冒出了一只恐龙！”。为了一睹该“神树”的风采，释疑一系列科学问题，全世界共有80多个国家地区的科学家纷纷前来考察、研究。


见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第7张图片

科考现场  图源维基百科





得当的保护，让它现在遍布全球




























水杉，是承载两千多万年以来地质、气候、生态等诸多自然因素变迁的亲历者；


是第三纪以来古老植物起源、分化、演替、发展的见证者；


是集特有、珍稀、濒危、孑遗树种于一身的活标本、活档案。


见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第8张图片

水杉之美

 ©湖北星斗山国家级自然保护区管理局



历经千百万年来气候变幻的严峻考验和物竞天择、适者生存的艰苦磨难，曾经盛极一时，遍布北半球各地的水杉，仅仅幸存于中国武陵山系的局部地区，包括湖北利川、重庆石柱、湖南龙山。


见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第9张图片

谋道水杉王（一号水杉）©冉建秀



见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第10张图片

小河水杉林 ©冉建秀



水杉是中国特有单种属树种，新中国成立以来中国十分重视水杉的保护：


1973年，在水杉原生古树分布较为集中的利川县设立利川水杉母树管理站，专门从事古水杉的保护和水杉繁殖研究（包括种子育苗和无性扦插）；


1978年，水杉繁育技术获全国科学大会奖；


1984年，被国家环境委员会列为国家一级重点保护的珍稀濒危植物；


1999年，被国务院列为国家一级重点保护的野生植物；


2013年，被国际自然保护联盟（IUCN）红色名录列为濒危物种（EN）；


2021年，再次被国务院列为国家一级重点保护的野生植物。


水杉的保护手段主要分为迁地保护、就地保护和种质资源与基因文库保存。

01
迁地保护
见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第11张图片

迁地保护：武汉植物园、华南植物园、庐山植物园对水杉进行迁地保护；


利川通过建立水杉种子园、水杉林木良种基地对水杉种质资源进行迁地保护。
02
就地保护
见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第12张图片

湖北星斗山、湖南洛塔、重庆黄水通过建立自然保护区或森林公园，在水杉原生栖息地对水杉实施就地保护；
03
种质资源与基因文库保存

见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第13张图片

国家西南种质资源保存库（云南）保存水杉种子；但水杉基因（DNA片段）保存工作尚未成熟。
见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第14张图片

对0001号水杉原生母树采取引根复壮措施

©湖北星斗山国家级自然保护区管理局



见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第15张图片

采集水杉原生母树枝条进行扦插育苗

 ©湖北星斗山国家级自然保护区管理局



如今，我国北起辽宁、北京，南至两广、云贵高原，东起东海、台湾，西至四川盆地，均栽培成功。同时，中国以开放包容的姿态，与全世界共享科研成果，使亚洲、非洲、欧洲、美洲、大洋洲（新西兰）等50多个国家和地区引种成功。


这个曾经在地球上盛极一时而后几近绝迹的树种，以星火燎原之势，重新遍布全球。水杉也成为中国传播友谊的使者。


见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第16张图片

走进水杉林

 ©湖北星斗山国家级自然保护区管理局





认识水杉——
看看身边的“活化石”有哪些特征？




























了解了水杉的前世今生，再来看看你身边能不能找到“活化石”！


一看树高
水杉是一种十分高大的落叶乔木，植株可高达35米，胸径达2.5米，树干基部常膨大；
见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第17张图片

佛宝山520水杉 ©冉建秀

见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第18张图片

一人无法环抱的树干 图源维基百科



二看树枝
水杉枝斜展，小枝下垂，树冠呈圆锥形或宝塔型，枝叶稀疏；


见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第19张图片

水杉树冠呈圆锥形或宝塔型 

©湖北星斗山国家级自然保护区管理局



三看树叶
一年生水杉枝光滑无毛，幼时绿色，后渐变成淡褐色，二、三年生枝淡褐灰色或褐灰色；侧生小枝排成羽状，冬季凋落；
见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第20张图片

水杉的树叶 图源维基百科



四看枝条
水杉主枝上的冬芽卵圆形或椭圆形，顶端钝，叶条形，上面淡绿色，下面色较淡，沿中脉有两条较边带稍宽的淡黄色气孔带，叶在侧生小枝上列成二列，呈羽毛状，冬季与枝一同脱落。
见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第21张图片

水杉的枝条 图源维基百科



见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第22张图片

水杉雌花与雄花共生枝条



五看果实
水杉的果实呈球形，球果下垂，成熟前绿色，熟时深褐色; 种子扁平，周围有翅，先端有凹缺；


见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第23张图片

见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第24张图片

水杉不同时期的球果 图源维基百科





既然遍布全球，
为什么还要继续开展保护工作？




























80余年间，水杉在我国从发现——开展保护工作——遍布全球，让世界都能够通过这一株树木对几千万年前的世界展开想象。水杉能有这样的结果，离不开一线保护人员的努力。


湖北星斗山国家级自然保护区管理局作为0001号水杉母树的所在地，常年配合世界各地开展水杉的迁地保护及在地保护，并采用扦插繁育的方式开展水杉原生母树基因保存工作。地球上现存的很多水杉都是从湖北恩施走出去的。


水杉保护虽然取得了巨大成果，但依然困难重重。


见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第25张图片

扦插原生母树

 ©湖北星斗山国家级自然保护区管理局



中国科学院武汉植物园前副园长许天全老师从事植物学研究40多年，他列举出以下6个全球共通的水杉保护面临的挑战：

 1. 母树衰老、繁殖率低、中幼林世代交替失衡（天然更新苗木极少），导致水杉群落自然更新能力差、野生种群日益缩小（物种自身层面）；
 2. 植物群落逆向演替，自然分布地或逐渐丧失（群落层面的影响）；
 3. 物种遗传机制受限，遗传多样性逐步降低（自身基因层面）；‍
 4. 遗传基因（DNA文库）保护尚未成熟（保护策略层面）；
 5. 人为干扰依然存在（社会影响层面）；
 6. 全球气候变化对水杉区系的影响研究缺乏（生态影响层面）。


保护工作任重而道远，作为非一线工作人员，其实多了解一点水杉、走近欣赏一片水杉林、在野外捡起一片垃圾，都是对保护工作的支持。


世界湿地日（2月2日）即将到来，湿地，正是水杉的主要生长环境之一。今年湿地日的主题为：湿地与人类福祉。目标是强调人类福祉在许多方面（身体、精神和环境）和世界湿地的健康紧密相连。 


见证恐龙灭绝和大熊猫进化的它，如今子孙遍布全球 第26张图片

世界湿地日官方海报©️联合国



今年不如找时间去到位于湖北利川的湖北星斗山国家级自然保护区，一睹和恐龙同时代的“活化石”带来的震撼！


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