银杏，2.7亿年前出现在地球上，靠着这种“神力”存活了下来

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银杏不仅生命力顽强，而且是著名的活化石。研究发现银杏长寿有两个主要原因:第一，干细胞形成层不进入衰老阶段；第二，树木的抵抗力非常强。

最近，江苏省扬州大学银杏研究团队、北京林业大学林金星团队和树木分子设计与育种高科技中心合作，发现古银杏树的长寿不是单一的长寿基因调控，而是生长和衰老过程中多种因素综合平衡的结果。研究结果最近发表在《美国国家科学院院刊》的网络版上。

银杏已经在地球上生活了数亿年，那么是什么让银杏树活得这么久呢？

在大规模灭绝和被子植物的崛起之后，银杏已经存活了2.7亿年

从事银杏研究20多年的扬州大学教授王力说，在银杏等裸子植物出现之前，陆地上主要有早期维管植物，如石松、蟛蜞菊、游仆虫、种子蕨、科达，以及种子植物的祖先——前裸子植物。二叠纪时期，种子繁殖的裸子植物因其较好的适应性而开始繁盛，逐渐取代了蕨类植物的优势地位。

“根据发现的化石证据，银杏等早期裸子植物至少在2.7亿年前就已经出现在地球上，但应该注意的是，这些早期化石物种是现有银杏的相关祖先，而不是现有银杏。”王丽说道。

大约2.52亿年前，地球生物圈经历了一次被称为二叠纪-三叠纪大规模灭绝的历史事件。化石记录显示，绝大多数海洋生物在这场灾难中消失了，近一半的陆生动物遭到破坏，地面上的植物相继死亡。

一亿四千万年前，被子植物，大自然的新宠，突然出现并开始吞噬裸子植物。

据扬州大学银杏研究小组称，裸子植物是生命周期长、生长缓慢的木本植物。有性生殖通常由风授粉，授粉效率低。然而，被子植物生长期短，生长速度快，授粉方式多样，大多数被子植物世代短。在同一时期，细胞染色体联合重组、杂交和遗传变异的机会更多，导致物种快速进化。

特别是，大量被子植物已经与动物进化出一种共同进化关系，如向传粉者提供花蜜，吸引鸟类以成熟果实为食等。，这大大提高了选择性进化的效率，使被子植物的多样性大大爆发，可以迅速占据各种生境空,并能更快地适应气候变化。

它不仅被被子植物挤压以生存，而且6500万年前白垩纪-第三纪灭绝事件给裸子植物以沉重的打击。这次灭绝事件不仅摧毁了恐龙，还几乎摧毁了陆地上的高大树木。不幸的是，裸子植物基本上是高大的树木。

在这一系列的攻击下，银杏成为银杏家族中仅存的银杏属残存种。“虽然银杏家族在侏罗纪和白垩纪时期繁盛，但化石显示当时银杏科中有大量与银杏相关的物种，但在第三纪和第四纪冰川时期之后，它们相继灭绝。这些相关物种的灭绝显然与地球的气候有关。变化与冰河时期有关。”据王力说，现存的银杏幸存下来是因为它的一些种群分布在中国没有被冰川覆盖的诺亚方舟地区(云南、四川、湖北等地)。“事实上，不仅是银杏，还有一些裸子植物如水杉、水杉和巨杉都存活了下来。一方面，这种原因具有当地地理位置的残存效应，另一方面，也与这些物种的强烈抗性和适应性有关。”

干细胞的不朽和强大的抵抗力是银杏永远年轻的重要原因

几乎所有的多细胞生物都无法逃脱衰老，最终导致个体死亡。人和动物的衰老被认为主要与端粒丢失、DNA损伤、DNA突变积累、表观遗传变化等因素有关，寿命一般只有几十年，最长只有100多年。然而，与动物不同的是，在自然界中，一些树种在数百年甚至数千年后仍然生长旺盛，但它们的长寿机制仍不清楚。

扬州大学银杏研究团队、北京林业大学林金星团队和森林分子设计与育种高精度中心的合作研究发现，银杏长寿的主要原因有两个:一是形成层干细胞不进入衰老阶段；第二，树木的抵抗力非常强。

许多植物，如许多一年生作物，一旦开花结果，它们就开始进入衰老阶段，并最终导致个体死亡，也就是说，死亡是个体物种生长发育中预设的默认程序。大多数多细胞生物都是这样的，就像当人们变老时，各种器官和组织将不可避免地老化。然而，研究人员发现，年龄超过600岁的银杏的干细胞分裂减慢，但没有老化的迹象。这些古树干细胞中与衰老相关的所有生理和分子指标与年龄超过20年的树木没有显著差异。干细胞持续分裂的能力是银杏永远保持年轻的重要原因之一。

同时，银杏中抗逆境、抗病、抗病虫害和抗病菌的基因数量远多于其他物种，古银杏中木质素单体、黄酮类和芪类代谢途径中的基因数量和表达并未减少。这些具有特殊保护功能的代谢物在古银杏中的累积效应极大地增强了树木的抗性。扬州大学银杏研究小组认为，银杏具有许多抗性基因，特别是对各种极端环境的抗性很强，这是银杏能够在各种灭绝事件中存活下来的主要原因。此外，木质素和其他物质的不断合成增加了树干的密度和强度，并对生长中的树体起到了支撑作用。这就像人类一样，虽然他们老了，但他们的免疫力和骨骼肌能力仍然很强，从而大大延长了他们的寿命。

本研究发现，银杏树的长寿不是单一的长寿基因调控，而是生长和衰老过程中多种因素综合平衡的结果，这对揭示个体水平上树木生长和衰老的调控机制具有重要的科学意义王丽说道。

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银杏“长寿”归功于人类的驯化和栽培

事实上，银杏在其漫长的生命历程中也遭遇了生存危机。幸运的是，他们遇到了人类。

大约500万年前，银杏在北美灭绝了；大约260万年前，银杏在欧洲灭绝了；自260万年前以来，地球经历了一个又一个冰河世纪。冰河世纪后，银杏在中国的数量非常稀少，和其他濒危物种一样岌岌可危。

直到后来，在被人类驯化之后，银杏才真正逃脱了灭绝的命运。专家认为，银杏的生存直接关系到人类的驯化和栽培。

正是因为银杏具有许多抗性基因和顽强的生命力，特别是对人类而言，人类才选择银杏进行驯化和栽培。银杏是一种重要的观赏树种，叶形奇特，树形优美。银杏具有食用和药用价值，其种子可食用。银杏也是治疗心血管疾病药物的主要原料。目前，银杏在许多地区作为经济树种种植。

银杏是幸运的。通过人类的引入，世界上银杏的数量迅速增加。银杏分布广泛，已成为世界各地道路、公园和风景区的重要风景树种。(郭西平)

编辑:张洋