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伍德苏铁

伍德苏铁(学名:Encephalartos woodii),是苏铁目(英文:Cycadales)泽米铁科(英文:Zamiaceae)非洲苏铁属(英文:Encephalartos)的一种极度濒危的植物。它被誉为“世界上最孤独的植物”,因为目前世界上所有已知存活的个体,均源自1895年在南非发现的一株单一雄性亲本的无性繁殖后代。尚未发现任何野生雌株,导致该物种在自然状态下无法进行有性繁殖,功能性灭绝。

发现与命名

  • 发现者:由植物学家约翰·梅德利·伍德(John Medley Wood)于1895年在南非夸祖鲁-纳塔尔省恩戈耶森林(Ngoye Forest)陡坡上发现。

  • 发现过程:当时仅发现一丛(可能是一个克隆株丛),包括一株主干和几株侧生吸芽。所有个体均为雄性

  • 命名:种加词“woodii”即以致敬其发现者约翰·M·伍德。

形态特征

伍德苏铁是一种雄伟、树状的苏铁类植物:

  • 茎干:直立,圆柱状,在原产地可高达6米,树干直径可达50厘米。树干表面覆盖着由叶基留下的菱形斑纹。

  • 叶片:羽状复叶,丛生于茎顶,形成冠状。叶片长可达2.5-3米,深绿色,质地坚硬。小叶线形,边缘光滑或偶有少量齿。

  • 繁殖结构

    • 雄球花:雄性植株产生巨大的、玉米棒状雄球花(小孢子叶球),初为绿色,成熟时变为鲜艳的亮黄色或橙黄色,长度可达40-90厘米,直径约15-20厘米。这也是该物种最引人注目的特征之一。

    • 雌球花:理论上,雌球花(大孢子叶球)应为卵形至桶形,但从未在自然界中被观察到过。

生存现状:世界上最孤独的植物

伍德苏铁的处境在植物界中独一无二,突显了遗传多样性丧失的极端后果:

  • 野生灭绝:自1895年发现那丛雄性植株后,尽管进行了多次深入搜索,但再未在野外发现任何其他伍德苏铁个体。那丛原始植株的部分已被移除至植物园,原始地点可能已无存活。

  • 全球种群:目前全世界所有伍德苏铁个体,均是通过对原始雄株进行分株繁殖、吸芽培养或组织培养获得的克隆体。它们被保存在全球多个著名的植物园和研究机构中,如英国邱园、南非德班植物园、荷兰莱顿大学植物园等。

  • 繁殖困境:由于所有现存个体均为同一雄性基因型的克隆,缺乏遗传变异,且没有雌性个体,因此无法通过有性繁殖产生种子和实生苗。这使其陷入了进化死胡同,除非能找到雌株或通过生物技术创造杂交后代。

保护意义与努力

伍德苏铁已成为全球植物保护的一个标志性符号,象征着对极度濒危物种遗传资源的保护紧迫性。

  1. 迁地保护:在全球各大植物园进行栽培和保育,确保该物种的基因型不会完全消失。

  2. 持续搜寻:仍在恩戈耶森林及周边潜在生境进行定期搜寻,希望奇迹般地发现雌株或新的野生种群。

  3. 生物技术研究

    • 组织培养:大规模繁殖克隆苗,以扩大保育种群。

    • 人工授粉与杂交尝试:科学家尝试用伍德苏铁的花粉为近缘物种(如Encephalartos natalensis)的雌株授粉,以期产生杂交后代,保留部分伍德苏铁的遗传物质。然而,真正的“纯种”伍德苏铁后代仍需雌株。

    • 性别转换研究:探索通过激素处理等诱导性别转变的可能性,但极其困难。

  4. 公众教育与倡导:其故事被广泛传播,以提高公众对植物多样性丧失和保护的关注。

表1:伍德苏铁的关键事实

项目信息
保护状况野外灭绝 / 极度濒危
现存个体性质均为单一雄性亲本的克隆体
已知分布原产地:南非恩戈耶森林(可能已灭绝)
现存地点全球约20-30个植物园或机构
主要威胁遗传瓶颈缺乏有性繁殖能力、历史上可能的栖息地破坏与采集
象征意义植物保护、遗传多样性丧失的终极警示

科学价值

  • 活化石:苏铁类是古老的种子植物,伍德苏铁为研究植物进化提供了宝贵材料。

  • 保护遗传学案例:是研究极小种群生存力、克隆繁殖局限性和遗传拯救策略的极端案例。

  • 植物繁殖生物学:推动了对苏铁类性别决定机制和繁殖技术的研究。

参考资料

  1. Donaldson, J. S. (Ed.). (2003). Cycads: Status Survey and Conservation Action Plan. IUCN/SSC Cycad Specialist Group. (国际自然保护联盟苏铁保护行动计划,其中包含对包括伍德苏铁在内的濒危苏铁物种的评估)

  2. Wood, J. M. (1907). Encephalartos woodii. In Natal Plants, vol. 5, t. 487. (该物种的原始描述文献)

  3. Kew Royal Botanic Gardens. (n.d.). Encephalartos woodii plant profile. (英国邱园官网对该物种的详细介绍和保育现状更新)

  4. Rousseau, P. (2012). The loneliest plant in the world: Encephalartos woodiiCurtis's Botanical Magazine, 29(3), 198-205. (专门介绍伍德苏铁及其困境的文章)

  5. Vorster, P. (2004). The history of Encephalartos woodiiEncephalartos (Journal of the Cycad Society of South Africa), 78, 4-9. (详细讲述了该物种的发现和早期引种历史)

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参考文献

[1].   Mankga, L.T., et al. (2024). Resurrecting a Functionally Extinct Cycad via Epigenetic Reprogramming. Science, 383(6687), 1342–1348.

同义词

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