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沉睡2000年椰棗發新芽--------------!!!
以色列一群科學家最近達成一項重大突破,讓一顆休眠約兩千年的
「椰棗」種子再度萌芽生長。這顆從古代遺址出土的種子,在今年一月底
植入培養土,如今幼苗已有卅公分高,並且長出七片嫩葉,科學家暱稱之
為「瑪土撒拉」,源出舊約聖經中以長壽著稱的猶太族長。
 椰棗是中東地區特產,聖經與古蘭經對它甘甜的果實與美好的樹蔭都
再三致意,古代民族甚至視之為「生命之樹」。然而以色列當地原產的椰
棗,早在中古時代就被東征的十字軍毀滅殆盡。科學家希望藉由這項實
驗,能重現以色列椰棗庇蔭眾生的風采。
 這顆種子出土於死海西岸山巔的「馬撒大要塞」遺址,當地饒富歷史
意義。西元七十三年,羅馬帝國幾乎已宰制以色列全境,但一群猶太革命
志士在馬撒大奮勇抵抗羅馬大軍,兵敗後壯烈犧牲。
 以色列「艾瓦拉環境研究中心」的園藝與農業專家索洛薇博士,後來
輾轉拿到三顆馬撒大椰棗種子,她雖然知道死灰復燃的機會不大,但還是
姑且一試,首先以熱水軟化種皮,再浸泡富含生長激素的酸液,最後以特
製的酵素肥料滋養。
 三顆種子入土約六星期後,本來已快忘記這回事的索洛薇,赫然發現
其中一顆果真破土而出,奮力萌芽。最早長出的兩片葉子看來不甚健康,
但之後漸入佳境,彷彿歷劫歸來的小樹苗正逐步恢復元氣。
 不過索洛薇仍然擔心,重見天日的種子因為本身營養素已消耗殆盡,
往往發育不良,終歸夭折。而且這顆小樹苗就算長大成材,也未必能成為
復育古代以色列椰棗樹林的起點。
 椰棗樹齡可長達兩百年,但要到卅歲才會開始結果,而且椰棗雌雄異
株,結果是雌株的專利。目前這棵小樹苗仍雌雄莫辨,索洛薇說:「機會
一半一半,如果它是雄株,就只能當成古董來收藏。」
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    俄羅斯的科學家在那些凍土上刨坑,把它們從地表以下三四十米的地方弄出來,也許這些蠅子草的果實還會再睡上幾千年。究竟是什麼力量能讓蠅子草沉睡萬年,它們又是如何被喚醒的呢?




長壽的種子



毫無疑問,種子都是生命的象徵。這些或大或小的顆粒中,總是會冒出新芽,開出漂亮的花朵。對於絕大多數人來說,種子就是無盡的希望。科幻文學大師凡爾納在《神秘島》中描述了這麼一個情節,四位追求自由的勇士被拋身荒島,雖然有棕櫚之類的樹木可以提供充足的澱粉。但是對真正的麵包的渴望仍舊在每個人心頭。後來,在衣服中的一粒小麥種子,為他們帶來了希望。通過精心的栽種培育,就靠這一粒種子,勇士們最終用收穫的小麥,烤出了麵包。這粒種子帶來的不僅僅是吃食,更重要的是一種希望。當年,每每讀到這裡時,總會感到“有志者事竟成”的激昂。很多年後,當我已經陷入植物學中,再回憶起這個情節的時候,就忍不住想,“還好,那粒種子是活的”。




在很多人看來,種子就是永遠有生命的顆粒。除非把它們放到鍋裡蒸煮,總會得到一樣的幼苗。但事實並非如此,種子的壽命是有限的。如果用儲存了兩年以上的大豆種子發豆芽,就會發現有些豆子不會再冒芽了。如果把豌豆放上10年,就會有一半的種子失去活力,如果到30年以上,幾乎所有的種子都長眠不醒了。相對於其他弄作物,豆子都算得上長壽種子了。因為,辣椒種子和向日葵種子的壽命是4-5年,蘿蔔種子的壽命是3-5年,而那些水稻小麥在普通儲存條件下的壽命只有1-3年。




植物的種子究竟能保存多長時間,我們還無法驗證。沒辦法,誰讓人類的歷史著實有限呢。實際上,自然埋藏千年的植物種子生根發芽,開花結果並不是什麼新鮮事了。1951年,在我國遼寧普蘭店的古荷塘遺跡中,發現了表皮近乎碳化的蓮子,經過分析檢測,這些蓮子已經有上千年的歷史。在做了一些處理之後,這樣的蓮花種子竟然發芽了。不僅如此,這棵發芽的幼苗最終長出了蓮藕,開出了美麗的荷花。




無獨有偶,1963年到1965年的一項考察中,以色列科學將愛在一座俯瞰死海的宮殿遺址中,發現了兩千多年前的椰棗(也就是伊拉克蜜棗了)的種子。這些椰棗的種子也能夠生根發芽。最為戲劇性的是這些種子在1965年被發現後,就被考古學家束之高閣了,直到40年之後,才有好奇的植物學家將它們弄來播種。誰都沒有想到在播下的3粒種子中,竟然有1粒發芽了。並且長成了一棵健康的椰棗樹。




這些種子是如何堅持這麼長時間?最主要的是,這些種子擁有特殊的結構。不論蓮子還是椰棗的種子,都有一層緻密的種皮。這層種皮就像太空艙保護宇航員一樣,將種子置於一個相對安全的環境中。不過,這個太空艙並沒有調節溫度和濕度的功能,所以要想存活還得看外界的環境條件。




我們知道,種子得到水才會發芽。水。在熱帶雨林中,如果龍腦香的種子跌落在隱蔽超市雨林的地面上,那就基本上唄判處了死刑。所以,要保存種子,需要嚴格地控制溫度和濕度。無論是儲藏蓮子的地層,還是保存椰棗種子的宮殿,都是處於極端乾燥的條件下。於是種子也就被保存了下來。




凍土也是個好的儲存場所,因為這裡也足夠乾燥。永久凍土帶,看似到處都是水,不過對於植物來說,那裡卻像沙漠一樣乾旱。因為在永久凍土帶,所有的水都是固體,根本不會潤濕種子,自然也就不會影響它們的活性了。




另闢蹊徑的複活術



永久凍土中保存的生命材料還真不少,從細菌到藍藻,再到不同生物的DNA無所不有。這些凍土中甚至還有活的種子。20世紀60年代,在加拿大的育空(就是貝爺荒野求生的那個地方)的凍土中,發現了1萬年前的北極羽扇豆的種子,並且,它們還是活的。只是,種子終歸有著精細的結構,很難經受更長時間的考驗。要想看到遠古植物的模樣,依賴種子終歸是靠不住的。




我們要得到一棵完整的植物並不一定需要一粒活種子。童年時,我們大概都做過這樣的事情——春天時,折下的頂著新芽的柳條,把它們插在裝滿水的汽水瓶裏後,我們又去尋找其他的春日花草了。過了很長時間,我們又想起汽水瓶裡的柳條。猛地一看,那些枝條的下端已經長出了鬍鬚一樣的根系。如果有條件,把這些“小苗”種在空地上,它們最終會長成一棵柳樹。




實際上,一個芽尖,甚至是一個花粉細胞都能被還原成一棵綠色植物。這是因為植物細胞具有全能性。所謂全能性,簡單來說,就是每一個植物細胞都有發育成一個完整植物個體的能力。實際上,生物的每個細胞都包含了完整的生命設計藍圖。只是,在通常條件下,細胞只會選取部分設計資訊進行“施工”。




為讓細胞開始實施設計圖,復原整個植物體,就必須提供適合的水分、溫度和營養成分,就是聽起來很神秘的“組織培養”技術了。這樣看來。插柳柳枝,就是個最簡單的組織培養技術了。今天,我們能以相對低廉的價格買到蝴蝶蘭,百合,滿天星這樣的花卉,這在很大程度上要歸功於組織培養技術。它們都是用莖尖或者其他組織培養而來,用不著開花結果,用不著播種,一棵滿天星就可以變成真正的“花朵星系”。




對於無法得到種子的植物,利用組織培養技術無疑是個好選擇。於是,俄羅斯的科學家將目光投向了組織培養技術。他們從“史前松鼠窩”裡搞來三個已經成熟,但還沒有開裂的蠅子草果實。雖然種子已經失去了活力,但是果實中的“胎座”仍然有生命跡象。所謂胎座,就是像動物胎盤一樣的結構。它們為種子發育的附屬和支撐的結構,我們平常吃的西瓜瓤,還有吃冬瓜時撕下的那些白色瓤都是胎座。




胎座頑強的生命力與其獨特的結構式分不開的。首先,作為供養種子的特殊結構,這​​裡儲備了大量的營養物質(特別是醣類物質),這為細胞的存活提供了重要的基礎。其次,作為母體與種子物質交流的橋樑,胎座裡的酚類化合物含量要比其他部位高得多,這種物質可以提高細胞的對於乾旱和溫度抗性,無形中延長了此處細胞的壽命。另外,胎座通常會被果實良好地包裹,也就避免了外界的侵染。




功夫不負有心人,蠅子草的胎座長成小苗,小苗長成了植株,植株開了花,最終結出了種子。更讓人欣喜的是,這些種子是100%正常的,它們可以像3萬年前的同類那樣發芽,開花,結出果實。




當然,收集食物的松鼠,也幫了很大的忙。這些小傢夥喜歡被收集到的果子埋在冰雪邊緣的土地上。這就相當於直接把材料放進了冰箱,讓蠅子草的果實一直處於休眠狀態。正是種種巧合成就了蠅子草大復活的奇蹟。從某種意義上說,它們根本就沒有死。




基因大挪移

如果經歷的時間很久,久到連胎座細胞也喪失了活性,我們還能不能讓蠅子草復活呢。在文章的開頭,我們提到在永久凍土帶中會發現很多帶有DNA片段的生物組織。發現完整的DNA序列似乎只是個時間的問題。從理論上說,只要獲得了一個物種的DNA,我們就能把它“造”出來。


在著名的科幻電影《侏羅紀公園》裡,科學家們從琥珀中找到了叮咬恐龍的昆蟲,然後在這些昆蟲的胃裡面找到恐龍血液細胞,接著將這些細胞中的DNA提取出來與現代的爬行動物相結合,從而復原了這些史前巨獸。




化石中的DNA保存需要滿足一些條件,首先是要足夠乾燥,其次是要盡量減少與空氣接觸,只有這樣才能保證DNA不會被迅速降解。然而,在琥珀形成時,很難完全滿足這些條件。在一項檢測琥珀保存DNA的實驗中發現,如果樹脂長時間保持濕潤狀態,其中的DNA會被迅速降解;只有當樹脂在陽光下暴曬迅速乾燥,才能使部分DNA保存下來。




雖然用琥珀復活巨獸有些無厘頭(至少目前看如此),但是在永久凍土帶中,我們很有希望找到完整的DNA片段。在轉基因技術的幫助下,我們完全可以拼合出那些已經在地球上消失的綠色生命。也許,其中有很多優良的作物品種。


審判日之後的希望

乍看起來,俄羅斯科學家的行為就像是個“吃飽撐”的遊戲——掘地三尺,只為看看遠古花朵的模樣。不過,這個發現確實有重要的實際意義。通過復活的植物,我們可以瞭解,植物發生了什麼樣的變化。順著這樣的“麵包屑”,可以追尋,千萬年來環境發生了什麼樣的改變,植物適應環境的能力究竟有多強。甚至,可以推測未來的植物將走向何方。




更為實際的用途是,我們可以從中瞭解植物組織長期保存的方法。我們生活的地球並非風平浪靜。如果有一天(希望不是今年),真有一顆小行星掉在我們的頭上,我們可以保存更多的植物,為劫後重生提供更多的機會。雖然,已經在建種子庫可以承擔一定的保存任務,但是種子的壽命著實讓人頭疼。比起儲存種子,儲存植物細胞則要簡單的多。




不管怎麼樣,三萬年前生命復活了,生命的頑強如此頑強,足以讓“2012” 事件也會黯然失色。這對科學家,對我們人類都是個好消息,我們找到了在末日時間中更多生存的機會。如果你覺得這些類似於臆想。那這至少對蠅子草是個好消息,它們的花朵又可以在西伯利亞的荒原上盡情綻放了。




 









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