了不起的“种子银行”
2014-04-29本刊综合
“同学们,你们知道银行可以存入什么吗?”老师若是问起这个问题,你的回答一定是“货币”。
但,这可不是唯一的正确答案。银行还可以存入种子哦!
瞧,今年春天,日本冈山大学的大麦胚质研究中心将575个植物种子样本存入了挪威的“种子银行”——末日种子库。
“种子银行”的主要功能是保存植物的种子、花粉、孢子。目前,全世界已经开设了1400多家“种子银行”,既有世界银行、粮农组织与联合国资助的储藏机构,也有中国、英国等国家的大型储藏所,还有大学与研究室管理的小型储藏室。
奇怪了,种子有什么稀奇的,用得着费这么大劲存入银行?
来听听科学家是怎么解释的吧!
第六次物种大灭绝
钟表的时针每走一个数字,就有一个历经千百万年进化的生物从地球上永远消失。
由于人类活动、气候变化、过度开发、外来物种入侵等原因,那些从鸿蒙时代就开始改造世界的原住民正面临着被剥夺“球籍”的危险。科学家估计,近代物种的灭绝速度比正常灭绝速度快1000倍,比形成速度快100万倍,地球正在经历第六次物种大灭绝。
植物是我们的好朋友,全世界约有30万种植物。然而,到二十一世纪末,这些为人类提供氧气、食物、药品和建材的好伙伴,将有三分之二面临生命危险。
举例来说,如果气温升高两度,那么地球上15%到40%的植物会离我们而去。
每个人都有优点和缺点,植物也一样。有的植物有毒也有药性,有的植物美味但产量很低,有的植物低产但更能抵抗病虫灾害。正因为如此多样,它们才能在进化过程中取长补短,不断完善自己。
20世纪60 年代,袁隆平和同事用国内外数百种水稻来培育杂交水稻,但6年的辛苦工作却毫无进展,原因就是这些品种亲缘关系太近,近亲繁殖难以实现优生。于是,他们只好求助于野生水稻。
1970年,在海南崖县的沼泽地中,他们终于发现了一棵与众不同的野生水稻。因为它的雄花败育,故被称为“野败”。它的加入,大大激发了人工水稻家族的活力。
可是,当我们为袁隆平的成就欢呼时,给杂交水稻研究带来希望的野生水稻却前途未卜。
据报道,广西是我国最大的野生稻自然繁殖地,野生稻面积曾一度达到1500亩,但现在,那些绿油油的野稻田已有大半被“开发区”取代。
野生水稻的命运并不罕见,这样的悲剧每天都在上演。就在100多年前,印度还拥有10万多个品种的水稻,如今,那里的水稻品种不过几千种。
可怜的植物们,难道要像蜡烛一样,照亮了我们,却燃烧了自己?
不,蜡烛燃烧了还可以再生产,但植物是有生命的,我们不可能用钢筋水泥生产出一株植物。
于是,科学家们设想把地球上植物的种子都保存起来。当一种植物消失了,我们就可以把它的种子拿出来,重新栽培,让它获得新生,及时为那些我们赖以生存的农作物注入新的生命活力。
假如地球上发生毁灭性的天灾人祸,各种生物惨遭灭绝,凌虚而建的人类文明毁于一旦。那时,我们也可以取出存放的种子,将它们唤醒,重新耕种文明的土地。
20世纪20年代,俄罗斯科学家尼科莱·瓦维洛夫率先提出了建立“种子银行”的设想。他的足迹遍布五大洲,努力收集罕见的粮食品种和野生谷类的种子,一家研究机构专门负责保存他收集来的种子,累积下来就成了世界上第一家“种子银行”。
你也想入住“种子银行”?这里可不是谁都能进来的,你得达标了才行。
标准一:濒危性
植物无处不在,但也无时不经受着环境变迁的考验,士别三日,你可能就再也见不到它了。在灭亡之前,我们得赶紧邀请它们入住“种子银行”。
弥勒苣苔、云南蓝果树、喜马拉雅红豆杉、云南金钱槭等,都属于濒危野生植物,小小一颗种子,它们的珍稀性堪比大熊猫哟。所以,越是濒危植物的种子排队越靠前。
野生植物虽然不是名门望族,但也是一支潜力股。
在2011年获得美国“拉斯克奖”的中国科学家屠呦呦,她的研究成果——青蒿素,就是从一种艾草植物的叶子中提取出来的。
在昆明有一种“母猪果”的植物,母猪吃了爱睡觉、容易长膘。科学家经过研究,从中提取了具有镇静作用的化学成分。
人红是非多。有些野生植物因为太受人们的喜爱而遭受了灭顶之灾,比如,兰科植物因具有较高的观赏价值和药用价值,被人类过度采集,导致它们的野生种质资源急剧消失。这种一心一意为人类谋福利的好植物,“种子银行”自然要将它们奉为上宾。
当然,像小麦、水稻、玉米、马铃薯等基本农作物,“种子银行”非常欢迎它们的光临。因为,它们实在太重要了!不敢想象,如果有一天没有大米吃了,我们该怎么办。
这些经过千挑万选,承担着“传宗接代”重任的种子们来到银行后,就能享受五星级服务了。
“冬眠”保存活力
为了保持种子的生命活力,和时间抗争到底,“种子银行”请来了温度和湿度两大“护法”,他们可都是时间的天敌。在一定范围内,种子的湿度每降低1%,那么保存时间就能翻番;保存温度每降低5℃,种子的生命活性也能倍增。
因此,工作人员会把从野外收集来的植物种子,进行清选、生活力检测、干燥脱水等特殊处理。入库种子的初始发芽率一般要求高于85%,种子含水量干燥至5%~7%。然后,他们将“瘦身”后的种子密封包装,存入零下20℃的冷库。
当然,密封时的包装袋可不是我们平常用的保鲜袋,它是量身定做的。
盖茨基金会为挪威“末日种子库”发明了一种新型的种子包装袋。这种银色的小袋由特殊的箔片制成,看起来很薄,但其中包含了由高级原料制成的若干层保护膜。
即使种子库的制冷系统失效,这种袋子仍能使种子的贮存温度保持较低的水平。有人戏称它为“种子包装袋中的劳斯莱斯”。
在这样的环境中,我们就不用担心种子发霉、“生病”或者遭受虫害了,而且,多数种子都能在几十年乃至几百年后,仍保持较高的发芽能力。
2005年,科学家让一颗考古发掘出的枣椰种子萌芽,经过检测,发现这棵枣椰种子大约产生于2000年前。
科学家预测,经过工作人员的特殊处理后,小麦种子能存活1615年,而在室温下只能保存503天;水稻种子能存活1920年,室温下只能保存874天;寿命最久的是高粱,大约能存放1.95万年。
不同的种子,寿命长短不一,对保存条件的要求也不尽相同。
香蕉就喜欢享受特殊服务,它只能以枝条形式保存,而且每隔几个月还得种回土壤里。还有一类种子被称为“顽抗性种子”,在低湿度和零度以下的温度里储存会伤及它们的种浆,必须通过不断耕种才能得以保存。
银行我们都见过,可是种子银行长什么样呢?让我们一起去瞧瞧吧!
“末日种子库”安全至上
2008年开业的挪威“末日种子库”堪称是世界上最安全的“种子银行”。只有遇到核战争、小行星撞击、气候剧变、海平面上升等末日危机,且外界没有其他种子可用时,人类才能请种子们出来帮忙。
为了保证“末日种子库”的绝对安全,对于建造地点的选择、内部构造的设计,挪威政府可是煞费苦心。
“末日种子库”所在的斯瓦尔巴群岛上有5000多头北极熊,它们可以说是种子库天然的“保安”。
所有进入它们领地的外来者,都被北极熊看作是“不受欢迎的人”。就连种子库的建设者,也得对北极熊极力讨好、恩威并施,又是喂食,又是持枪保卫,才能和它们和平共处。
科学家们考察了“末日种子库”所在山区的辐射水平和地理构造,模拟了未来200年可能出现的最剧烈的气候变化,最后将地址选在海拔高130米的位置。
如果覆盖格陵兰岛的冰层融化,海平面将增加7米;若世界末日来临,南极洲冰雪全部融化,海平面将增加61米。即便如此,这里也不会被淹没。
建设者向山内开凿了一条120米的隧道,隧道的尽头便是“末日种子库”的核心区域,种子就存放在这里。
即便外界温度升高,也难以穿透地窖周围厚厚的永冻土。在冷冻隔热装置失灵的情况下,永冻土也能确保地窖温度在零下4℃左右,并持续200年之久。
当然,高山厚土还不能保证万无一失,“末日种子库”按照美国国家黄金储存库诺克斯堡的安全模式建造,被1米厚的钢筋混凝土墙包围着。
隧道里有数道安全性能极高的密封门,既能够抵抗爆炸产生的冲击力,也能防止热空气的渗入。
“千年种子银行”的家世可不简单,它建在英国皇家植物园——“邱园”。
邱园始建于1759年,原本是英皇乔治三世的皇太后——奥格斯汀公主的一座私人皇家植物园。经过两百多年的发展,现已收集约5万种植物,占地球已知植物的1/8;有750万份干燥压制的植物标本,品种涵盖世界植物物种的百分之九十,是一座规模庞大的世界级植物园。
2000年,邱园在威克赫斯特植物分园内建成“千年种子银行”,这里保存了世界各地珍贵和濒危植物的种子,并以各种互动的展示方法,增进植物与人类的感情。
2009年,它收集到了世界上10%已知植物物种的种子,截至2010年10月,已经收集了将近2.5万种植物的种子,种子数量超过16亿。
它的下一个目标是:到2020年,将比例提高到25%。
我国地大物博,野生植物种类数量居世界第三,当然要有一个专属的“种子银行”。
2005年,我国投资1.48亿元在云南昆明建立了中国西南野生生物种质资源库,它是一个包括野生植物种子库、DNA库、微生物种质资源库等在内的超级“生物种质银行”,是亚洲最大的野生植物种子库。
同学们,如果你们不想从地球上消失,从现在起就要保护好地球上的一花一草哦!