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植物如何抗疫抗灾?这个特殊“银行”守护着人类未来的粮食
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来源:上观新闻 作者:吴越 2020-03-28 07:31
摘要:世界各国为什么前赴后继,投入重金建设种子库?保证植物多样性,是一个关键原因。

突发自然灾害、疾病肆虐时,不仅人类经受着考验,植物也面临着威胁。

为了保证全球植物多样性,全球建立了许多种子库,为保护现存的珍贵植物种类“加层保险”。

这些种子库能为植物防灾起到怎样的效果?在公众教育方面,它们又能发挥哪些作用?


 【安放的是人类未来的粮食】

今年2月末,位于挪威的斯瓦尔巴全球种子库新收入了来自世界各地的6万个种子样本。作为世界上现存最大的种子库,那里的“风吹草动”吸引着很多人的注意。

据上海辰山植物园标本馆负责人葛斌杰介绍,斯瓦尔巴全球种子库以保存农作物种质资源而闻名于世。该种子库的设计储藏量最高可达450万份,每份种子保存500粒,目前已存放了100万份,至少有1059646个品种。“可以毫不夸张地说,这座种子库所安放的是人类未来的粮食。”葛斌杰说。

据美国国家地理频道网站报道,这个种子库最初的设想诞生于2004年的国际粮食和农业植物遗传资源公约。2005年6月,挪威政府正式提议“诺亚方舟世界种子计划”,工程得到了联合国粮农署的支持。建成后,该种子库由全球农作物多样性信托基金帮助管理种子并负责日常运营。

值得注意的是,虽然这个位于挪威北极圈内的种子库,建造费用以及日常维护费用相当昂贵,其中的库存位置却是免费提供给种子提供者的。从运行模式来看,种子库和银行有些类似,因而它也被称为“种子银行”。通常以国家为单位储蓄种子。种子库对储存于此的种子没有所有权和管辖权,所有储存于此的种子仍属于提供者所有。种子提供者将种子密封包装好后,运到种子库。工作人员会检查包装里是否有别的危险物,但是不会打开储存种子的容器进行检查。入库后,每个种子包装上会有国家的标识。每包种子的信息都会被存入数据库,人们检索后便能得到详细信息。

在挪威斯瓦尔巴群岛的斯瓦尔巴全球种子库,来自北欧基因资源中心的种子库协调人阿斯蒙德·阿斯达尔查看种子样本储藏箱。    新华社 发

在全世界近1300个种质资源库中,保存野生植物种质资源最多的,当数位于英国南部苏塞克斯郡的英国千年种子库。这个项目于1997年启动,投资8000万英镑。其第一阶段目标是保存世界有花植物10%物种的种子,该目标于2009年10月顺利完成。按照规划,其第二阶段的目标———完成全球1/4即75000种野生植物种子的保存,将于今年完成。共有超过100个合作国家参与了种子收集。

据葛斌杰介绍,英国千年种子库是全球仅有的两家按战争防御级别建设的种子库之一。另一家则是我国云南的中国西南野生生物种质资源库。该资源库于2005年开工建设,2009年正式运行。截至2018年,该库已收集了我国228科2005属10013种的种子保存,同时也是亚洲最大的野生生物种质资源保藏中心。

目前世界上较为“年轻”的种子库是位于新加坡的新加坡植物园种子库。该种子库于2019年7月开幕,最多可以存放2.5万种植物的种子,约等于东南亚一半的植物品种。据新加坡媒体报道,该种子库首批收集到的14个品种的种子中,有13个属于本地品种,还有一个来自世界第三大岛———加里曼丹岛。在这些品种中,备受瞩目的是濒临绝种的瓦氏油楠。瓦氏油楠俗称樟宜树,被保存的种子采自樟宜的一棵古树。

【空调失灵也能维持低温状态】

世界各国为什么前赴后继,投入重金建设种子库?保证植物多样性,是一个关键原因。

葛斌杰表示,植物是生态系统的生产者,是其他生物赖以生存的食物来源和栖息地。人们每天摄入的主食、饮料甚至药物,都直接或间接来源于各类作物,而作物的栽培驯化又是基于亿万年地质历史演化过程中积累的丰富的物种多样性资源库。

举例来说,因为存在与小麦属近缘的山羊草属的多个野生种,它们天然杂交后,才帮助先民获得了得以果腹的二粒小麦以及后来的普通小麦。天然雄性不育株的发现,帮助袁隆平院士开启了杂交水稻的研究大门。

“有了植物多样性作为资源保障,科学家才能研究和选育出更好的农作物、栽培植物,以应对未来不确定的环境变化。”葛斌杰说。

2012年,江苏省农科院农业种质中期库新存种子4000余份。“种子银行”的种子要经过登记清单、检测种子活性、烘干、称重、包装、打条形码六个步骤后才能存入-4℃的种子库,入库的水稻、小麦、大豆、棉花、大蒜等种子都有详细的“家谱”。“种子银行”的种子对保存优质物种、培养新品种、抗击病虫害等研究有重要意义。 新华社 发

收集而来的珍贵种子,是否能得到妥善的保存与照料?

答案是肯定的。以斯瓦尔巴全球种子库为例。该种子库的使命是对传统基因库遗传多样性的意外损失提供安全备存。这也就是说,它在设计之初就考虑到了可能会发生的管理不善、设备故障、气候变化等问题。比如说历史上曾经发生的,菲律宾国家种子库被洪水损坏,后又被大火烧毁的情况。为了避免种子受损,斯瓦尔巴全球种子库建造在永久冰川覆盖的地质条件稳固的山脉岩体之中。那里不易受外界气温变化影响,即使在断电状态下空调失灵,种子仍可维持一段时间的低温状态。

也正因为有了“铜墙铁壁”,储存其中的种子才能在需要之时被提取出来,阻止可能会发生的物种灭绝事件。

国际干旱地区农业中心(ICARDA)曾设于叙利亚阿勒颇。2011年,叙利亚处于内战边缘,为保护种子多样性资源,ICARDA向斯瓦尔巴全球种子库运送了10万个品种的作物种子。随后,ICARDA在摩洛哥和黎巴嫩建立了几处新址开展工作。2015年,他们向斯瓦尔巴全球种子库申请归还他们的种子。播种后,ICARDA又将收获的部分新鲜种子再次送回了斯瓦尔巴。

斯瓦尔巴全球种子库入口。    新华社 发

抵御灭绝风险,中国也在行动。目前,云南的中国西南野生生物种质资源库已保存了珍稀濒危物种669种,中国特有物种4035种。自2017年起,上海辰山植物园与中国西南野生生物种质资源库围绕华东地区野生植物,开展种子库建设与资源备存。到2020年3月,已完成1000余份、约200万粒种子的合作备存。

【开启自然观察的敲门砖】

种子库是为国家、地区,甚至全人类收集、保存资源的专业机构。许多人不知道的是,它同时也有着天然的公益属性和科普使命。如今,许多种子库每年都会迎来各行各业的专业或非专业的参观者。他们在种子库观摩、学习、参加培训,并在这个过程中更好地了解植物、了解大自然。

据媒体报道,在新加坡植物园种子库中,有一条种子百科解说廊。参观者可以从两侧墙上的展示板上了解到不同种子的类型、收集过程、存放要求和它们面临的威胁等内容。种子库内设有的种子清洁实验室、干燥室、低温实验室等,也都揭开了神秘的面纱。参观者可以通过实验室的透明玻璃窗,观看研究人员对种子的各种研究和操作。

该种子库也会配合新加坡植物园文化遗产节等节庆活动,举办主题导览活动。比方说,人们可以近距离观赏被印在新加坡币上的自然遗产———香灰莉木,同时也不用担心这个珍贵物种会“遭遇不测”。随着该种子库收集的种子种类不断增加,民众可以了解到更多“熟悉又陌生”的本地植物种类,提升对那些被认为是“脆弱”“濒危”或“极度濒危”的植物的保护意识。

新加坡植物园。    图片来源:新加坡植物园官网

英国千年种子库所在的英国皇家植物园内,许多与植物学科密切相关的建筑,如图书馆、标本馆,以及进行生理、生化、形态研究的实验室等场所,早已经成为很多中小学校教授生物科学的课堂。参观者经常可以在那里偶遇正在上课的稚嫩学童。

开放的植物园与种子库让人增长了知识,也收获了感悟。有人说:“漫步于园内,每一株植物都在向来访者讲述着一粒种子的身世。它们以宠辱不惊的姿态面对着将要来临的盛放与凋零,勾勒出自然本应有的轮廓和形貌。”

当然,并不是只有在种子库这样的专业场馆才能了解植物知识。在葛斌杰看来,尽管城市被称为钢筋混凝土的丛林,但只要愿意留意观察,人们在家中阳台的缝隙里、种葱蒜的盆子里、停车棚的周边、步道的砖块间,很容易发现这些生长在城区中的野生植物。照葛斌杰的话说,这些“杂草”无处不在,它们是城市的自然名片,也是帮助人们开启自然观察的敲门砖。

不能实地观察时,人们也可以通过识花软件“涨知识”。上海辰山植物园与杭州大拿科技股份有限公司联合推出的“形色”识花软件,就是城市人群认识周边绿地、公园内植物的好帮手。了解植物的名称之后,人们还可以根据兴趣,进一步了解其背后的文化、历史,建立起更深层次的认知。

看到任何植物,都可随时软件识花。    资料图片

栏目主编:龚丹韵 题图来源:视觉中国 图片编辑:徐佳敏
内文图:作者提供
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