標本可以復活絕種植物?

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法國里昂第一大學植物標本室工作人員正在掃描標本。 圖片來源:PHILIPPE DESMAZES/AFP

將植物製成乾燥標本,除了留為紀念,也可供將來研究之用。儲存這些標本的植物標本室(herbaria),過去 500 年來一直是植物學家的物種資料庫;其中一些更在演化譜系佔獨特位置但已滅絕。耶魯大學環境學院網上雜誌 Yale E360 近日報道,植物學家希望借助新技術,以乾燥標本裡面的種子復活已消失植物。

植物標本與標本室的存在,並非為延長植物生命,但少數在收集時可能含有果實或種子,帶來復興的可能。標本裡的種子不同一般或種子庫裡的種子,沒有簡單方法判斷它們已經死亡,抑或處於休眠狀態而可在合適條件下發芽。報道指植物學家現時才意識到,透過標本種子復活已消失植物的潛力。美國植物園保護國際(BGCI)執行董事 Abby Meyer 形容,近數十年生物資訊學(bioinformatics)領域興起,改變了鎖在標本室內、已滅絕植物的命運。

2019 年 12 月,羅馬第三大學生物系博士後研究員 Giulia Albani Rocchetti 在佛羅倫斯中央植物標本室,查看兩個學名 Ranunculus mutinensis 的毛茛屬標本時,發現當中有許多已成熟的果實,隨後數月也在全球各地植物標本室的線上標本圖片,尋找它們的種子。她相信有些種子能在惡劣條件下生存,幾十年、幾百年後仍能發芽。例如 2005 年,科學家用已儲存了 2,000 年的種子,讓已滅絕的朱迪亞棗椰樹(Judean date palm發芽復活。儘管標本情況各有不同,要找到存活者的機率很低,但全球約 3,000 個植物標本室保存了近 4 億標本,總有一線布望。

去年 Albani Rocchetti 在內的國際生物學家小組更在期刊 Nature Plants發表史上第一份全球滅絕植物清單。他們從世界各地植物學家建立的線上數據庫,找出已滅絕的植物標本,鑑別其傳播單位(diaspore),並根據譜系發生學(phylogenetic)識別出演化上特徵最獨特的物種,最終確認屬於 161 個滅絕物種的 556 個標本帶有種子。他們以特定植物標本的現存近親物種種子之壽命,判斷數據庫中該植物較新製作的標本裡,哪些最可能含有存活種子,再為每種植物的演化獨特程度增補分數,最終挑選出 50 種最有可能復活的植物。

Streblorrhiza speciosa 的標本。 圖片來源:Desert Botanical Garden Herbarium

其中學名為 Streblorrhiza speciosa 的豆科植物,原是澳洲布里斯本以東太平洋菲利普島(Phillip Island)的特有物種,其粉紅色花朵會在其他樹木上綻放。奧地利植物學家 Ferdinand Bauer 在 1804 年進行收集後,馬上風靡歐洲,成為富裕人家心愛的溫室植物。但菲利普島因負責管理附近監獄的英國官員引入豬、山羊和兔而面臨生態災難,島上獨特的植被幾乎所剩無幾,Streblorrhiza speciosa 亦從此在野外消失。該植物需要原生火山土壤,難以在盆中生長,於是到 1850 年,歐洲種植的也宣告滅絕。如今,Streblorrhiza speciosa 在候選名單中排名第三。

儘管有植物學家提出復活的可能,但始終未能解決關鍵問題 —— 無法預測標本種子是生是死,目前亦未有用植物標本室中的種子來復活植物之實例。另一個複雜問題是,人們對這些基因獨特的稀有植物之習性和偏好所知甚少,學者通常只能在標本的標籤中找到一些線索。昔日收集這些植物的學者會留下一些筆記,但要透過這些信息制訂誘發種子發芽的方法,過程恐怕艱苦而漫長。