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为什么银杏和水杉被称为活化石?

以下是为大家精心整理的"为什么银杏和水杉被称为活化石?"相关知识及问题的最佳答案:

为什么银杏和水杉被称为活化石?

说下银杏~

近日,网上出现了一组名为“银杏爆炸”的照片,主角是西安市长安区罗汉洞村终南山古观音禅寺内的千年银杏树,大概长这样:

“爆炸”的银杏树。(图片来源:网友Aesthetic Sharer ZHR@CGdrawing,摄:Han Fei)

这棵银杏树据传为李世民亲手栽种,有一千四百多年历史。银杏不仅生命力顽强,还是我们所熟知的“活化石”:它已经在地球上存在了数亿年。

什么原因使得银杏树能够寿命这么长?又是什么原因是的银杏这一物种能够称为“活化石”?让我们从银杏的历史中去寻找这些问题的答案。

出道即巅峰的裸子植物

“我已经很老了,老到记不得很多事情。”

说起地球上现存最古老的大型植物,很可能就是银杏了。

传统意义上,生物分类学里上一共有七个分类单元,从大到小依次是界-门-纲-目-科-属-种。世界上有数以百万计的物种,通常来说每个物种都或多或少地有一些亲缘关系比较接近的物种在同一单元。

但银杏绝对是个异类。

银杏门下只有1纲——银杏纲;该纲之下只有1目——银杏目;银杏目下也只有1科1属1种——银杏(Ginkgo biloba L.)。也就是说,现代的银杏没有任何现存于世的亲属物种。因为它所有的亲属都在两亿七千万年以来的无数场浩劫里,消失在地球舞台上了。

距今约三亿年前的二叠纪世界 ,大气二氧化碳含量比前工业时代高3倍,平均温度也因此比现在的地球高一些。大陆漂移使得地球上的大陆聚合在了一起,导致陆地内部变得更加干旱。因此,生殖过程离不开水的蕨类植物逐渐失去了优越性,取而代之的是更加耐旱的新贵——裸子植物。

所以,银杏的祖上是“阔”过的。

化石证据表明,银杏的足迹曾经遍布全球,是真正的地球之子。人们也从化石里找到了当年它很多的亲缘物种,证明当时的银杏家族是优势物种。

可惜,盛极必衰的规律总是在地球上一次又一次上演。

侏罗纪银杏化石。(图片来源:维基百科)命途多舛的求生史

2.7亿年前,地球生物圈开始经历一场名为“二叠纪-三叠纪大灭绝”的历史事件。

虽然这场大灭绝的起因仍然众说纷纭,但其结果的惨烈是有目共睹的:化石记录表明,绝大多数海洋生物在这场浩劫中消失(包括可爱的三叶虫),陆生动物也被摧毁将近一半,地面上的植物也纷纷死亡,人们甚至发现这一地质时期根本没有形成煤层。

距今1.4亿年前,自然的新宠——被子植物突然出现,开始吞噬裸子植物的生存空间。它们更复杂、更多变、更能融入与自然的相互作用中,而且发明了“一年生”这种近似耍赖的生活史,只在温暖的夏季开花结果,然后以种子的方式度过寒冷的冬天。

在这场无声的植物战争中,裸子植物全面溃败,银杏门下的所有物种除了银杏之外全部消失。

裸子植物四大类群,从左上顺时针分别为:银杏、松树、苏铁和买麻藤。(图片来源:维基百科)

距今6500万年前的白垩纪-第三纪灭绝事件不但使恐龙团灭,更是差点荡平陆地上的高大树木,而不幸的是,裸子植物基本都是高大的树木。

在这一连串的打击下,裸子植物只剩下四个大类得以存在至今,分别是今天的主角银杏、浑身是刺的松柏、傲娇不开花的苏铁和偷偷模仿被子植物的买麻藤。【注1】

如果你熟悉这些植物,你肯定可以立即说出这四类植物的共同特点:活得长。

松柏长青就不说了,人们常用“铁树开花”形容千年一遇也不说了;买麻藤中最具典型的长寿物种当数撒哈拉沙漠里的百岁兰,这种树一生只长两片叶子,平均寿命在一千年以上。而世界上最长寿的银杏据信是山东莒县的一棵,已有三千多年的历史,相传是周公所植。

散布在中国大地上的寿命数百上千年的银杏树比比皆是。

松柏类植物演化出了独特的抗寒特性,而将寒温带变成了自己的主场;苏铁类干脆躲在亚热带的温暖气候里不出来;买麻藤类则是向被子植物偷学了一些特性,有点叛变的意味。

可是,银杏是如何在自己的近亲全部灭绝的情况下还能活到现在,人们此前其实一直没搞懂。

信息丰富的银杏基因组

银杏的唯一原产地是中国,因此揭开这一秘密的重任自然就落在我国科学家的肩上。2016年,我国科学家解码了银杏的基因组,给我们带来了很多线索。

首先,银杏有着一个较大的基因组,里面含有的信息非常丰富。

科学家发现,银杏的基因组经过了两次加倍事件,其中的一次在很多植物之中都有发现,但后面的一次却是银杏独有的。想要演化出新的、能够抗逆的基因,必须有基因作为进化的材料;而这些加倍事件为银杏提供了丰富的进化原材料。有人会问,直接在原来的基因上进行进化不也是可以的吗?是可以没错,但是我们知道,基因的改变往往是灾难性的,也就是说变坏的可能性要远高于变好的可能性。如果能将自身的基因加倍,那么就算其中一部分变坏,也会有相应的副本发挥正常功能,相当于免除了变坏之后的惩罚。

因此,银杏通过全基因组加倍事件获得了足够的进化材料。

正因为如此,银杏演化出了大量的有用基因。科学家从银杏基因组中找到了四万八千多个基因。相比之下,人类的基因只有两万个左右。基因多,可以应对的变化就会增加。而且每个基因都是潜力股,都有可能演变为新的基因,为银杏的进化带来变数。

此外,在银杏基因组中发现了大量的LTR-RT。LTR-RT的全名是长末端重复反转录转座子(好了不要吐槽这个名字了),它们是基因组里的小精灵,可以通过复制自身的方法在基因组里到处乱窜而且越变越多。很多物种的基因组里都有它们的身影,但是在银杏的基因组里,它们的数量非常惊人。它们并不会破坏基因组,反而会通过自身的随机移动而给基因组带来变数。只要有变数,物种就有可能变成任何样子,从而增加自己活下去的可能性。

此外,银杏基因组中有非常多关于疾病和害虫的抗性基因。这些基因大多数都是重复的,从而使得银杏具有防御各种病虫害的能力。

这样看来,凭借着基因的灵活多变,银杏躲过了各种灭绝事件,也挺过了数次冰川期。

不但如此,银杏还创造了另一项世界纪录:在1945年广岛原子弹爆炸中,爆炸中心数公里内的生物大部分遭到毁灭,可是其中的6株银杏却奇迹般地存活下来,并且现在仍然枝繁叶茂。【注2】

距离广岛核爆中心1130米的法专寺银杏树。(图片来源:https://www.flickr.com/photos/miqmat/21364359466)

写到这里,笔者不禁又一次忍不住感叹适者生命的伟大。一种数亿年前诞生的植物,在自然界的千锤百炼之下,生命力竟然是如此顽强,而这顽强的生命力,源自银杏基因组的高度重复和多变性——这是使其存活至今的重要原因。

但却不是唯一的原因。

幸运的相遇

大约在500万年前,银杏在北美洲灭绝。

大约在260万年前,银杏在欧洲灭绝。

从260万年前开始,地球陆续经历了多次冰河时期,银杏的栖息地被逐渐压缩。

后来,银杏仅能生存在中国南方一些气候比较温暖湿润的山林里。虽然活了数亿年,但是留给银杏的时间已经不多了。

直到它们遇上了人类。

银杏高大挺拔,树形优美。叶子形态独特,非常漂亮。银杏果也是一种食物。而且银杏树抗病能力强又不需要什么苛刻的种植条件,所以成为了人类的栽培作物之一。

被人类驯化之后,银杏才真正地躲过了灭绝的命运。我们的先民将它栽种到全国各地,又在近代被重新引入到欧美乃至全世界。虽然科学家们认为野生的银杏种群很可能存在,但是目前为止人们找到的银杏基本全是人工栽培的结果。

因此,如果不是命中注定和人类相遇,那么银杏是不是早已灭绝了呢?虽然没有定论,但是按照现有科学证据来看,非常可能。【注3】

云南腾冲银杏村的银杏。(图片来源:http://www.mafengwo.cn/travel-news/208931.html)

这便是自然界适者生存的另一面——幸者生存的魔力。

幸者生存论的主要观点是:随机事件在生物进化过程中是很常见的,而且在很多物种的进化过程中起重要作用。例如在银杏的例子中,如果它不是在快要灭绝的时候被人类种植,那么肯定会灭绝了。

另一个例子就是我们的国宝大熊猫:大熊猫体色对比明显(没有保护色),对食物的利用率低(吃肉的肠胃却要消化竹子),体型不方便移动(发现异性的概率低),确实不适应环境。要不是在其天然栖息地里,温度适宜(食物丰富),缺乏天敌,早就要被自然淘汰了。但它们真的交上了好运,被人类发现并且最终保护了起来。幸上加幸的是,熊猫还碰巧是一种可爱的动物,因此成了我国的文明名片,全世界的人们都喜欢上了这种萌物。只要人类不灭绝,熊猫是不可能灭绝的了。【注4】

适者生存和幸者生存到底谁的作用更大呢?到底是“天才就是99%的努力和1%的幸运”的适者生存占主导地位,还是“玄不救非,氪不改命”的幸者生存掌控大局?

这个问题科学家们仍然争论不休。毕竟相对于整个自然历史来说,人类的存在时间还太短,不足以观察到足够多的进化事件。但无论结果为何,我们都应该感谢自然界为我们留下了银杏和大熊猫这两件美丽的国宝。

注释:

注1:在不同分类系统下,裸子植物的分类未能统一。按照最新版本的APG IV分类法,裸子植物门取消,其下以前与松柏纲并列的红豆杉纲被降为红豆杉目并移入松柏纲下。但在我国植物学传统上,仍倾向于认为现存裸子植物分为5纲:松柏纲、银杏纲、买麻藤纲、苏铁纲和红豆杉纲。

注2:有上百株其它植物也在广岛核爆之后幸存了下来。

注3:事实上直到现在,国际自然保护联盟仍然将银杏列为濒危物种。

注4:有化石和人类遗址证据表明,我国的早期人类曾经大量猎杀大熊猫,其皮毛和肉都对人类有很大价值。这可能是大熊猫数量急剧减少的主要原因。

参考文献:

1.Shen, L; Chen, X-Y; Zhang, X; Li, Y-Y; Fu, C-X; Qiu, Y-X (2004). "Genetic variation of Ginkgo biloba L. (Ginkgoaceae) based on cpDNA PCR-RFLPs: inference of glacial refugia". Heredity. 94 (4): 396–401. doi:10.1038/sj.hdy.6800616. PMID 15536482.

2. Tang, CQ; al, et (2012). "Evidence for the persistence of wild Ginkgo biloba (Ginkgoaceae) populations in the Dalou Mountains, southwestern China". American Journal of Botany. 99 (8): 1408–1414. doi:10.3732/ajb.1200168. PMID 22847538.

3.Hohmann, N., Wolf, E.M., Rigault, P. et al. Ginkgo biloba’s footprint of dynamic Pleistocene history dates back only 390,000 years ago. BMC Genomics 19, 299 (2018) doi:10.1186/s12864-018-4673-2

4.Guan, R., Zhao, Y., Zhang, H. et al. Draft genome of the living fossil Ginkgo biloba. GigaSci 5, 49 (2016) doi:10.1186/s13742-016-0154-1

作者: @牟福朋

出品:科普中国

监制:中国科学院计算机网络信息中心


为什么银杏和水杉被称为活化石?

说下银杏~

近日,网上出现了一组名为“银杏爆炸”的照片,主角是西安市长安区罗汉洞村终南山古观音禅寺内的千年银杏树,大概长这样:

“爆炸”的银杏树。(图片来源:网友Aesthetic Sharer ZHR@CGdrawing,摄:Han Fei)

这棵银杏树据传为李世民亲手栽种,有一千四百多年历史。银杏不仅生命力顽强,还是我们所熟知的“活化石”:它已经在地球上存在了数亿年。

什么原因使得银杏树能够寿命这么长?又是什么原因是的银杏这一物种能够称为“活化石”?让我们从银杏的历史中去寻找这些问题的答案。

出道即巅峰的裸子植物

“我已经很老了,老到记不得很多事情。”

说起地球上现存最古老的大型植物,很可能就是银杏了。

传统意义上,生物分类学里上一共有七个分类单元,从大到小依次是界-门-纲-目-科-属-种。世界上有数以百万计的物种,通常来说每个物种都或多或少地有一些亲缘关系比较接近的物种在同一单元。

但银杏绝对是个异类。

银杏门下只有1纲——银杏纲;该纲之下只有1目——银杏目;银杏目下也只有1科1属1种——银杏(Ginkgo biloba L.)。也就是说,现代的银杏没有任何现存于世的亲属物种。因为它所有的亲属都在两亿七千万年以来的无数场浩劫里,消失在地球舞台上了。

距今约三亿年前的二叠纪世界 ,大气二氧化碳含量比前工业时代高3倍,平均温度也因此比现在的地球高一些。大陆漂移使得地球上的大陆聚合在了一起,导致陆地内部变得更加干旱。因此,生殖过程离不开水的蕨类植物逐渐失去了优越性,取而代之的是更加耐旱的新贵——裸子植物。

所以,银杏的祖上是“阔”过的。

化石证据表明,银杏的足迹曾经遍布全球,是真正的地球之子。人们也从化石里找到了当年它很多的亲缘物种,证明当时的银杏家族是优势物种。

可惜,盛极必衰的规律总是在地球上一次又一次上演。

侏罗纪银杏化石。(图片来源:维基百科)命途多舛的求生史

2.7亿年前,地球生物圈开始经历一场名为“二叠纪-三叠纪大灭绝”的历史事件。

虽然这场大灭绝的起因仍然众说纷纭,但其结果的惨烈是有目共睹的:化石记录表明,绝大多数海洋生物在这场浩劫中消失(包括可爱的三叶虫),陆生动物也被摧毁将近一半,地面上的植物也纷纷死亡,人们甚至发现这一地质时期根本没有形成煤层。

距今1.4亿年前,自然的新宠——被子植物突然出现,开始吞噬裸子植物的生存空间。它们更复杂、更多变、更能融入与自然的相互作用中,而且发明了“一年生”这种近似耍赖的生活史,只在温暖的夏季开花结果,然后以种子的方式度过寒冷的冬天。

在这场无声的植物战争中,裸子植物全面溃败,银杏门下的所有物种除了银杏之外全部消失。

裸子植物四大类群,从左上顺时针分别为:银杏、松树、苏铁和买麻藤。(图片来源:维基百科)

距今6500万年前的白垩纪-第三纪灭绝事件不但使恐龙团灭,更是差点荡平陆地上的高大树木,而不幸的是,裸子植物基本都是高大的树木。

在这一连串的打击下,裸子植物只剩下四个大类得以存在至今,分别是今天的主角银杏、浑身是刺的松柏、傲娇不开花的苏铁和偷偷模仿被子植物的买麻藤。【注1】

如果你熟悉这些植物,你肯定可以立即说出这四类植物的共同特点:活得长。

松柏长青就不说了,人们常用“铁树开花”形容千年一遇也不说了;买麻藤中最具典型的长寿物种当数撒哈拉沙漠里的百岁兰,这种树一生只长两片叶子,平均寿命在一千年以上。而世界上最长寿的银杏据信是山东莒县的一棵,已有三千多年的历史,相传是周公所植。

散布在中国大地上的寿命数百上千年的银杏树比比皆是。

松柏类植物演化出了独特的抗寒特性,而将寒温带变成了自己的主场;苏铁类干脆躲在亚热带的温暖气候里不出来;买麻藤类则是向被子植物偷学了一些特性,有点叛变的意味。

可是,银杏是如何在自己的近亲全部灭绝的情况下还能活到现在,人们此前其实一直没搞懂。

信息丰富的银杏基因组

银杏的唯一原产地是中国,因此揭开这一秘密的重任自然就落在我国科学家的肩上。2016年,我国科学家解码了银杏的基因组,给我们带来了很多线索。

首先,银杏有着一个较大的基因组,里面含有的信息非常丰富。

科学家发现,银杏的基因组经过了两次加倍事件,其中的一次在很多植物之中都有发现,但后面的一次却是银杏独有的。想要演化出新的、能够抗逆的基因,必须有基因作为进化的材料;而这些加倍事件为银杏提供了丰富的进化原材料。有人会问,直接在原来的基因上进行进化不也是可以的吗?是可以没错,但是我们知道,基因的改变往往是灾难性的,也就是说变坏的可能性要远高于变好的可能性。如果能将自身的基因加倍,那么就算其中一部分变坏,也会有相应的副本发挥正常功能,相当于免除了变坏之后的惩罚。

因此,银杏通过全基因组加倍事件获得了足够的进化材料。

正因为如此,银杏演化出了大量的有用基因。科学家从银杏基因组中找到了四万八千多个基因。相比之下,人类的基因只有两万个左右。基因多,可以应对的变化就会增加。而且每个基因都是潜力股,都有可能演变为新的基因,为银杏的进化带来变数。

此外,在银杏基因组中发现了大量的LTR-RT。LTR-RT的全名是长末端重复反转录转座子(好了不要吐槽这个名字了),它们是基因组里的小精灵,可以通过复制自身的方法在基因组里到处乱窜而且越变越多。很多物种的基因组里都有它们的身影,但是在银杏的基因组里,它们的数量非常惊人。它们并不会破坏基因组,反而会通过自身的随机移动而给基因组带来变数。只要有变数,物种就有可能变成任何样子,从而增加自己活下去的可能性。

此外,银杏基因组中有非常多关于疾病和害虫的抗性基因。这些基因大多数都是重复的,从而使得银杏具有防御各种病虫害的能力。

这样看来,凭借着基因的灵活多变,银杏躲过了各种灭绝事件,也挺过了数次冰川期。

不但如此,银杏还创造了另一项世界纪录:在1945年广岛原子弹爆炸中,爆炸中心数公里内的生物大部分遭到毁灭,可是其中的6株银杏却奇迹般地存活下来,并且现在仍然枝繁叶茂。【注2】

距离广岛核爆中心1130米的法专寺银杏树。(图片来源:https://www.flickr.com/photos/miqmat/21364359466)

写到这里,笔者不禁又一次忍不住感叹适者生命的伟大。一种数亿年前诞生的植物,在自然界的千锤百炼之下,生命力竟然是如此顽强,而这顽强的生命力,源自银杏基因组的高度重复和多变性——这是使其存活至今的重要原因。

但却不是唯一的原因。

幸运的相遇

大约在500万年前,银杏在北美洲灭绝。

大约在260万年前,银杏在欧洲灭绝。

从260万年前开始,地球陆续经历了多次冰河时期,银杏的栖息地被逐渐压缩。

后来,银杏仅能生存在中国南方一些气候比较温暖湿润的山林里。虽然活了数亿年,但是留给银杏的时间已经不多了。

直到它们遇上了人类。

银杏高大挺拔,树形优美。叶子形态独特,非常漂亮。银杏果也是一种食物。而且银杏树抗病能力强又不需要什么苛刻的种植条件,所以成为了人类的栽培作物之一。

被人类驯化之后,银杏才真正地躲过了灭绝的命运。我们的先民将它栽种到全国各地,又在近代被重新引入到欧美乃至全世界。虽然科学家们认为野生的银杏种群很可能存在,但是目前为止人们找到的银杏基本全是人工栽培的结果。

因此,如果不是命中注定和人类相遇,那么银杏是不是早已灭绝了呢?虽然没有定论,但是按照现有科学证据来看,非常可能。【注3】

云南腾冲银杏村的银杏。(图片来源:http://www.mafengwo.cn/travel-news/208931.html)

这便是自然界适者生存的另一面——幸者生存的魔力。

幸者生存论的主要观点是:随机事件在生物进化过程中是很常见的,而且在很多物种的进化过程中起重要作用。例如在银杏的例子中,如果它不是在快要灭绝的时候被人类种植,那么肯定会灭绝了。

另一个例子就是我们的国宝大熊猫:大熊猫体色对比明显(没有保护色),对食物的利用率低(吃肉的肠胃却要消化竹子),体型不方便移动(发现异性的概率低),确实不适应环境。要不是在其天然栖息地里,温度适宜(食物丰富),缺乏天敌,早就要被自然淘汰了。但它们真的交上了好运,被人类发现并且最终保护了起来。幸上加幸的是,熊猫还碰巧是一种可爱的动物,因此成了我国的文明名片,全世界的人们都喜欢上了这种萌物。只要人类不灭绝,熊猫是不可能灭绝的了。【注4】

适者生存和幸者生存到底谁的作用更大呢?到底是“天才就是99%的努力和1%的幸运”的适者生存占主导地位,还是“玄不救非,氪不改命”的幸者生存掌控大局?

这个问题科学家们仍然争论不休。毕竟相对于整个自然历史来说,人类的存在时间还太短,不足以观察到足够多的进化事件。但无论结果为何,我们都应该感谢自然界为我们留下了银杏和大熊猫这两件美丽的国宝。

注释:

注1:在不同分类系统下,裸子植物的分类未能统一。按照最新版本的APG IV分类法,裸子植物门取消,其下以前与松柏纲并列的红豆杉纲被降为红豆杉目并移入松柏纲下。但在我国植物学传统上,仍倾向于认为现存裸子植物分为5纲:松柏纲、银杏纲、买麻藤纲、苏铁纲和红豆杉纲。

注2:有上百株其它植物也在广岛核爆之后幸存了下来。

注3:事实上直到现在,国际自然保护联盟仍然将银杏列为濒危物种。

注4:有化石和人类遗址证据表明,我国的早期人类曾经大量猎杀大熊猫,其皮毛和肉都对人类有很大价值。这可能是大熊猫数量急剧减少的主要原因。

参考文献:

1.Shen, L; Chen, X-Y; Zhang, X; Li, Y-Y; Fu, C-X; Qiu, Y-X (2004). "Genetic variation of Ginkgo biloba L. (Ginkgoaceae) based on cpDNA PCR-RFLPs: inference of glacial refugia". Heredity. 94 (4): 396–401. doi:10.1038/sj.hdy.6800616. PMID 15536482.

2. Tang, CQ; al, et (2012). "Evidence for the persistence of wild Ginkgo biloba (Ginkgoaceae) populations in the Dalou Mountains, southwestern China". American Journal of Botany. 99 (8): 1408–1414. doi:10.3732/ajb.1200168. PMID 22847538.

3.Hohmann, N., Wolf, E.M., Rigault, P. et al. Ginkgo biloba’s footprint of dynamic Pleistocene history dates back only 390,000 years ago. BMC Genomics 19, 299 (2018) doi:10.1186/s12864-018-4673-2

4.Guan, R., Zhao, Y., Zhang, H. et al. Draft genome of the living fossil Ginkgo biloba. GigaSci 5, 49 (2016) doi:10.1186/s13742-016-0154-1

作者: @牟福朋

出品:科普中国

监制:中国科学院计算机网络信息中心


为什么银杏和水杉被称为活化石?

更新 19-11-27

活化石并不是只有银杏和水杉。还有很多其他的植物,也非常常见。景观植物商人并不是只卖杨树和月季的,他们也想在推销自己商品的时候强调一下,买这个吧,这个是活化石,历史比人类更久。这也是我们在广州能随处见到苏铁、少见水松,偶见桫椤,再往北一点常见水杉、珙桐和鹅掌楸。以及长江以北常见银杏的原因。即便本人在呼市某211高校也见过芍药的种植。常见并不代表这个物种不是濒危植物,就像我在下文着重提及原产地的时候,那是专业科研人士才会去的地方,他们要从那些关键的地理位置理解植物进化的特殊时刻,那些地理位置有这些植物在生物地质进化史危急存亡之际的生活证据。同时野生种质跟观赏品种的差异也是科学家研究的重要课题。

常见并不代表这种植物并不濒危,银杏大概是最常见的活化石,然而依然濒危。

接下来介绍几种广泛种植的活化石。

苏铁 来源wikipedia

苏铁,2.8亿年前出现,侏罗纪以及白垩纪最为鼎盛,遍布全球,恐龙的主要食物来源。在K-T灭绝事件中大部分已经灭绝。中国大概有十几种。

水松 来源:wikipedia

水松、单种属。白垩纪广泛分布于北半球,在第四纪冰川期在欧洲、北美以及日本灭绝。在中国原生分布于广东、福建、四川等地。在越南和老挝也有发现报导。

珙桐

珙桐。这个我在下文提及过,可能是依靠与水杉相同的地理环境躲过了第四纪冰川期。起源于6000万年前。赠台大熊猫的时候同样有珙桐树苗一起赠送。

桫椤 来源:wikipedia

桫椤,起源于四亿年前。唯一能长大成树木的蕨类植物。大概是在西藏地区躲过了第四纪冰川期。同时也躲过了K-T灭绝。人们现在普遍认为桫椤也是恐龙的主要食物来源。

这些都是在国内常见的,国外也有很多活化石,比如加州红木、巨杉以及智利南洋杉等等。

以下是原回答

水杉表示 宝宝心里苦,但宝宝不说

作为跟银杏同样经历了白垩纪-第三纪物种大灭绝,同样挺过了第四纪冰川期。同是白垩纪时代的陆地霸主。同样在中国南方地区避难延续至今,同样是从中国走向世界。并且还在1941年被日本人宣布灭绝,于1948年被中国人宣布重新发现。为什么就没人提及我呢?

难道是因为银杏的原始产地在浙江天目山,方便多金的浙江省某211高校大力研究吗?讲真,我拜访过沪上某高校的生态多样性研究所,他们都有人在天目山研究银杏。甚至隔壁阿卡林省很多学校都去天目山搞研究。

然而我们要知道的是,命名水杉的胡先骕先生所创办的学校遍布阿卡林省省会。。。

我们先来看一下水杉的发现过程,这个世界见到鲜活水杉的时间刚刚比70年多一点。不像银杏那样在儒家和佛教中有着重要的象征意义,并因此广为人知。欧洲人在1691年就在日本见过银杏了,而直到1948年外国人才第一次见到活的水杉。

我所知道的水杉发现过程版本跟中文维基百科上写的差不多[1],同时在哈佛大学的网站上也有清晰的描述[2],如果你想认真了解,可以点击附注2下载来看一下(人名是威妥玛拼音这点可能有点烦人)。结合我听到的版本,大致过程就是这个样子的。

1939年,时为日本都大学讲师的三木茂博士发现了一种和红杉相近而又不尽一样的植物化石,1941年发表的时候命名为Metasequoia,Meta为变化、改变之意,以示和红杉姊妹关系。此时也被宣布为已灭绝种类。1941年冬天,中央大学森林系教授干铎由湖北西部前往重庆途中,在一条名为“磨刀溪”的小溪旁发现有一株较为奇特而不常见的大树,当地俗称“水桫”,引起了他的注意。当时树叶已经全数落下,故未能取到标本。1943年7月21日,农林部中央林业实验所技工王战从万县高农校杨龙兴处得知磨刀溪有“神树”存在;于是王战等改变原计划水路而走陆路赴恩施,第三天到达磨刀溪并找到此树,并于7月21日正式采得水杉枝叶、果实标本。回到重庆后,王战认为是水松(Glyptostrobus pensilis),并存放于标本室。1945年夏,王战将一小枝水杉和两个果实送给了吴中伦带回学校,并交给中央大学森林系树木学教授郑万钧鉴定,郑万钧教授见到标本后认为不是水松,而是新类群,后与中央林业实验所所长韩安暂定名为Chieniodendron sinense。1946年4月、5月间,在北平的静生生物调查所所长胡先骕教授在助手傅书遐的协助下将郑万钧寄来的水杉标本鉴定为三木茂发表的化石Metasequoia。1948年5月,胡先骕和郑万钧联名在静生生物调查所《汇报(新编)》第一卷第二期中发表《水杉新科及生存之水杉新种》,确定了水杉学名以及其在植物进化系统中的重要位置,得到了国内外植物学、树木学和古生物学界的关注、重视和高度评价。原认为早已灭绝只存在于化石之中的水杉(Metasequoia),在中国被发现存在现存种的消息传出以后,各国植物学者和古植物学者对此产生了极大的兴趣。美国加州大学伯克利分校古生物系主任Dr. Ralph Works Chaney于1948年专程来华实地考察水杉。水杉发现的经过经各种媒体广泛报道进而为世人所知,被视为植物学的重大发现。

这种战乱时期的植物学重大发现如今却没有太多人知道。相反的,如果这是一个爱情故事,那可能像《面纱》一样广为流传。

水杉也是很美的,在寒流未来、树叶脱落之前的一段时间,水杉树叶会从绿色转换成金黄色,然后转换成橘红色,直至脱落。这点倒是跟银杏差不多,不过银杏树叶不太会变成橘红色。

水杉转色 来源:杉林溪度假园水杉林 来源:杉林溪度假园

在景观方面,水杉跟银杏不太一样,银杏基本上单株就能成景,前段时间我还去观赏过葱省那株天下第一银杏树。据我个人观察,在葱省,绿化用银杏的比率是高于水杉的,青岛第一海水浴场直到五四广场那里,超级多银杏树。这可能也是因为银杏比水杉发现更早的缘故。当然了这也可能与银杏果可以食用有关。

一般情况下我们见到的水杉树叶是这个样子的

水杉树叶 来源:wikipedia始新世水杉树叶化石,发现于加拿大水杉树 来源:wikipedia

跟银杏一样,水杉也是单种属,因为属内其他种类都灭绝了。。。。

水杉在春季夏季生长,秋季冬季落叶休眠,不耐干旱,耐水涝。喜阳光。

欧洲、北美、西伯利亚、格陵兰以及东亚地区在白垩纪到始新世的地层中都发现过水杉属的化石,然而在大概250万年前,就再也没有发现过水杉以外的种类了。初期水杉的发现也只是在分布在湖北、重庆、湖南三省交界的利川、石柱、龙山三县的部分地区,分布在海拔800-1500米的区域,生长在气候温和、夏秋多雨、酸性黄壤土地区。之后中国科学家将种子邮寄给美国人E. D. Merrill,他分发给各大植物园。由此开始了普遍种植。在阿拉斯加和圣彼得堡都有水杉越冬的记录,当地气温最低可以达到零下47℃,这种表现也能解释水杉为什么能够度过冰川期。

虽然很多人解释为因为水杉先是被宣布灭绝而又被重新发现而被称为活化石,但是化石证据表明,水杉的进化历程的确能够当得起活化石这种称号。

在一亿多年前,水杉就已经出现在北极圈附近,由于地质变迁和生物演化,从新生代中期开始,水杉逐步南移并称霸北半球。后来经历了造成恐龙灭绝的白垩纪-第三纪物种大灭绝,科学家现在依旧不清楚水杉是如何存活下来的,但是化石证据表明水杉的确存活了下来,因为一开始介绍的日本学者三木茂是在第三纪的地层中发现的水杉化石。

然后地球又经历了第四纪的冰川期,研究表明湖南地区的确有第四纪冰川遗迹(吉汝安 1988) 。不过现在人们一般推测是湖北、重庆、湖南三省交界的部分地区地形比较特殊,因此能够帮助水杉生存下来。而在此附近的区域,也分布着珙桐,这同样是一种孑遗(也就是活化石)植物。可能与此区域是冬季季风阴影地带有关[3]。


为什么银杏和水杉被称为活化石?

更新 19-11-27

活化石并不是只有银杏和水杉。还有很多其他的植物,也非常常见。景观植物商人并不是只卖杨树和月季的,他们也想在推销自己商品的时候强调一下,买这个吧,这个是活化石,历史比人类更久。这也是我们在广州能随处见到苏铁、少见水松,偶见桫椤,再往北一点常见水杉、珙桐和鹅掌楸。以及长江以北常见银杏的原因。即便本人在呼市某211高校也见过芍药的种植。常见并不代表这个物种不是濒危植物,就像我在下文着重提及原产地的时候,那是专业科研人士才会去的地方,他们要从那些关键的地理位置理解植物进化的特殊时刻,那些地理位置有这些植物在生物地质进化史危急存亡之际的生活证据。同时野生种质跟观赏品种的差异也是科学家研究的重要课题。

常见并不代表这种植物并不濒危,银杏大概是最常见的活化石,然而依然濒危。

接下来介绍几种广泛种植的活化石。

苏铁 来源wikipedia

苏铁,2.8亿年前出现,侏罗纪以及白垩纪最为鼎盛,遍布全球,恐龙的主要食物来源。在K-T灭绝事件中大部分已经灭绝。中国大概有十几种。

水松 来源:wikipedia

水松、单种属。白垩纪广泛分布于北半球,在第四纪冰川期在欧洲、北美以及日本灭绝。在中国原生分布于广东、福建、四川等地。在越南和老挝也有发现报导。

珙桐

珙桐。这个我在下文提及过,可能是依靠与水杉相同的地理环境躲过了第四纪冰川期。起源于6000万年前。赠台大熊猫的时候同样有珙桐树苗一起赠送。

桫椤 来源:wikipedia

桫椤,起源于四亿年前。唯一能长大成树木的蕨类植物。大概是在西藏地区躲过了第四纪冰川期。同时也躲过了K-T灭绝。人们现在普遍认为桫椤也是恐龙的主要食物来源。

这些都是在国内常见的,国外也有很多活化石,比如加州红木、巨杉以及智利南洋杉等等。

以下是原回答

水杉表示 宝宝心里苦,但宝宝不说

作为跟银杏同样经历了白垩纪-第三纪物种大灭绝,同样挺过了第四纪冰川期。同是白垩纪时代的陆地霸主。同样在中国南方地区避难延续至今,同样是从中国走向世界。并且还在1941年被日本人宣布灭绝,于1948年被中国人宣布重新发现。为什么就没人提及我呢?

难道是因为银杏的原始产地在浙江天目山,方便多金的浙江省某211高校大力研究吗?讲真,我拜访过沪上某高校的生态多样性研究所,他们都有人在天目山研究银杏。甚至隔壁阿卡林省很多学校都去天目山搞研究。

然而我们要知道的是,命名水杉的胡先骕先生所创办的学校遍布阿卡林省省会。。。

我们先来看一下水杉的发现过程,这个世界见到鲜活水杉的时间刚刚比70年多一点。不像银杏那样在儒家和佛教中有着重要的象征意义,并因此广为人知。欧洲人在1691年就在日本见过银杏了,而直到1948年外国人才第一次见到活的水杉。

我所知道的水杉发现过程版本跟中文维基百科上写的差不多[1],同时在哈佛大学的网站上也有清晰的描述[2],如果你想认真了解,可以点击附注2下载来看一下(人名是威妥玛拼音这点可能有点烦人)。结合我听到的版本,大致过程就是这个样子的。

1939年,时为日本都大学讲师的三木茂博士发现了一种和红杉相近而又不尽一样的植物化石,1941年发表的时候命名为Metasequoia,Meta为变化、改变之意,以示和红杉姊妹关系。此时也被宣布为已灭绝种类。1941年冬天,中央大学森林系教授干铎由湖北西部前往重庆途中,在一条名为“磨刀溪”的小溪旁发现有一株较为奇特而不常见的大树,当地俗称“水桫”,引起了他的注意。当时树叶已经全数落下,故未能取到标本。1943年7月21日,农林部中央林业实验所技工王战从万县高农校杨龙兴处得知磨刀溪有“神树”存在;于是王战等改变原计划水路而走陆路赴恩施,第三天到达磨刀溪并找到此树,并于7月21日正式采得水杉枝叶、果实标本。回到重庆后,王战认为是水松(Glyptostrobus pensilis),并存放于标本室。1945年夏,王战将一小枝水杉和两个果实送给了吴中伦带回学校,并交给中央大学森林系树木学教授郑万钧鉴定,郑万钧教授见到标本后认为不是水松,而是新类群,后与中央林业实验所所长韩安暂定名为Chieniodendron sinense。1946年4月、5月间,在北平的静生生物调查所所长胡先骕教授在助手傅书遐的协助下将郑万钧寄来的水杉标本鉴定为三木茂发表的化石Metasequoia。1948年5月,胡先骕和郑万钧联名在静生生物调查所《汇报(新编)》第一卷第二期中发表《水杉新科及生存之水杉新种》,确定了水杉学名以及其在植物进化系统中的重要位置,得到了国内外植物学、树木学和古生物学界的关注、重视和高度评价。原认为早已灭绝只存在于化石之中的水杉(Metasequoia),在中国被发现存在现存种的消息传出以后,各国植物学者和古植物学者对此产生了极大的兴趣。美国加州大学伯克利分校古生物系主任Dr. Ralph Works Chaney于1948年专程来华实地考察水杉。水杉发现的经过经各种媒体广泛报道进而为世人所知,被视为植物学的重大发现。

这种战乱时期的植物学重大发现如今却没有太多人知道。相反的,如果这是一个爱情故事,那可能像《面纱》一样广为流传。

水杉也是很美的,在寒流未来、树叶脱落之前的一段时间,水杉树叶会从绿色转换成金黄色,然后转换成橘红色,直至脱落。这点倒是跟银杏差不多,不过银杏树叶不太会变成橘红色。

水杉转色 来源:杉林溪度假园水杉林 来源:杉林溪度假园

在景观方面,水杉跟银杏不太一样,银杏基本上单株就能成景,前段时间我还去观赏过葱省那株天下第一银杏树。据我个人观察,在葱省,绿化用银杏的比率是高于水杉的,青岛第一海水浴场直到五四广场那里,超级多银杏树。这可能也是因为银杏比水杉发现更早的缘故。当然了这也可能与银杏果可以食用有关。

一般情况下我们见到的水杉树叶是这个样子的

水杉树叶 来源:wikipedia始新世水杉树叶化石,发现于加拿大水杉树 来源:wikipedia

跟银杏一样,水杉也是单种属,因为属内其他种类都灭绝了。。。。

水杉在春季夏季生长,秋季冬季落叶休眠,不耐干旱,耐水涝。喜阳光。

欧洲、北美、西伯利亚、格陵兰以及东亚地区在白垩纪到始新世的地层中都发现过水杉属的化石,然而在大概250万年前,就再也没有发现过水杉以外的种类了。初期水杉的发现也只是在分布在湖北、重庆、湖南三省交界的利川、石柱、龙山三县的部分地区,分布在海拔800-1500米的区域,生长在气候温和、夏秋多雨、酸性黄壤土地区。之后中国科学家将种子邮寄给美国人E. D. Merrill,他分发给各大植物园。由此开始了普遍种植。在阿拉斯加和圣彼得堡都有水杉越冬的记录,当地气温最低可以达到零下47℃,这种表现也能解释水杉为什么能够度过冰川期。

虽然很多人解释为因为水杉先是被宣布灭绝而又被重新发现而被称为活化石,但是化石证据表明,水杉的进化历程的确能够当得起活化石这种称号。

在一亿多年前,水杉就已经出现在北极圈附近,由于地质变迁和生物演化,从新生代中期开始,水杉逐步南移并称霸北半球。后来经历了造成恐龙灭绝的白垩纪-第三纪物种大灭绝,科学家现在依旧不清楚水杉是如何存活下来的,但是化石证据表明水杉的确存活了下来,因为一开始介绍的日本学者三木茂是在第三纪的地层中发现的水杉化石。

然后地球又经历了第四纪的冰川期,研究表明湖南地区的确有第四纪冰川遗迹(吉汝安 1988) 。不过现在人们一般推测是湖北、重庆、湖南三省交界的部分地区地形比较特殊,因此能够帮助水杉生存下来。而在此附近的区域,也分布着珙桐,这同样是一种孑遗(也就是活化石)植物。可能与此区域是冬季季风阴影地带有关[3]。


为什么银杏和水杉被称为活化石?

正好最近要做银杏化石

简单说说银杏化石种类 以及 银杏化石的研究价值

1. 银杏化石种类

银杏类植物被推测起源于2.8亿年前(二叠纪早期),而在中生代时期(即三叠纪/侏罗纪/白垩纪时期)经历了多样性的繁盛。

放一张简化了的国际地层表,方便对比

国际地层表,来自ICS

银杏植物现仅存一属一种,即Ginkgo biloba L.

但中生代时期,银杏拥有众多的成员:比如

楔拜拉(Sphenobaiera)

二叠纪楔拜拉化石,来自Taylor et al., 2009

拜拉(Baiera)

三叠纪拜拉,来自Taylor et al., 2009

似银杏(Ginkgoites)

白垩纪似银杏,来自Taylor et al., 2009

银杏(Ginkgo)

白垩纪银杏化石,来自Taylor et al., 2009

……

还有跟他比较接近的茨康类成员(之前被划入银杏纲但现在独立成茨康纲)

三叠纪茨康化石,来自刘军, 2017

以上都是营养器官(vegetative organs),除此之外在化石记录中,与银杏类植物有关的生殖器官(reproductive organs)也是多种多样的,比如

雄性繁殖器官:

银杏属 Ginkgo

银杏属雄性繁殖器官,来自刘秀群, 2005

狭轴穗属 Stenorachis

狭轴穗属,来自网络

堆囊穗属 Sorosaccus……

堆囊穗属,来自Liu et al., 2005

雌性繁殖器官:

银杏属 Ginkgo

银杏属雌性繁殖器官,来自Zhou & Zheng, 2003

卡肯果属 Karkenia……

卡肯果属,来自Zhou et al., 2009

以下图片可以看得出银杏类植物繁盛的多样性,比现在的种类多太多了

但是奈何干不过(在白垩纪末期崛起的)被子植物……

银杏类化石的形态多样性,来自Zhou, 2009

后来因为气候变化等原因,银杏后来只生活在了中国的东部地区和西南部地区,这些地区被称之为银杏的避难所。

2. 银杏化石的研究价值图解如何用植物化石恢复古CO2浓度,来自Franks et al., 2014

银杏化石在古植物学领域也经常被用来作为恢复古大气CO2浓度,甚至古气候参数的材料,而在中生代银杏又在全球分布广泛,因此被古植物学家所广泛应用于古气候学恢复的研究领域(银杏叶片确实也是好看,且在化石中相对容易辨认的),通常是做古植物大化石方向的同学(比如我)系统认识的第一种化石……因为化石形态与现生植物叶片长得确实太像了,非常容易上手,银杏类化石对做古植物研究的研究者和同学(比如我)来说具有非常重要的意义。

第一次正经回答科普题……更深入的就不讲了……有需求再说

参考文献:

Chen LQ, Li CS, Chaloner WG, Beerling DJ, Sun QG, Collinson ME, Mitchell PL. 2001. Assessing the potential for the stomatal characters of extant and fossil Ginkgo leaves to signal atmospheric CO2 change. American Journal of Botany. 88(7):1309-1315. eng.

Franks PJ, Royer DL, Beerling DJ, Water PKVD, Cantrill DJ, Barbour MM, Berry JA. 2014. New constraints on atmospheric CO2 concentration for the Phanerozoic. GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS. 41.

Gong W, Chen C, Dobeš C, Fu CX, Koch MA. 2008. Phylogeography of a living fossil: Pleistocene glaciations forced Ginkgo biloba L. (Ginkgoaceae) into two refuge areas in China with limited subsequent postglacial expansion. Molecular Phylogenetics & Evolution. 48(3):1094-1105.

Liu XQ. 2005. Emendation of Sorosaccus gracilis Harris 1935, a gymnospermous pollen cone. Acta Phytotaxonomica Sinica. 43(2):182-190.

McElwain JC. 1998. Do fossil plants signal palaeoatmospheric carbon dioxide concentration in the geological past? Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 353(1365):83-96.

Taylor TN, Taylor EL, Michael K. 2009. Paleobotany: The biology and evolution of fossil plants. 2nd Edition ed. Burlington: Academic Press.

Zhang L, Yang T, Li W-J, Jia J-W, Mou X-S, Chen Y-Q, Xie S-P, Fan J-J, Yan D-F. 2019. Reading paleoenvironmental information from Middle Jurassic ginkgoalean fossils in the Yaojie and Baojishan basins, Gansu Province, China. Geobios. 52:99-106.

Zhou Z, Zhang B, Wang Y, Guignard G. 2009. A new Karkenia (Ginkgoales) from the Jurassic Yima formation, Henan, China and its megaspore membrane ultrastructure. Review of Palaeobotany & Palynology. 120(1-2):91-105.

Zhou Z, Zheng S. 2003. Palaeobiology: The missing link in Ginkgo evolution. Nature. 423(6942):821-822.

Zhou ZY. 2009. An overview of fossil Ginkgoales. Palaeoworld. 18(1):1-22.

刘军. 甘肃宝积山盆地中侏罗世银杏类化石研究[D]. 兰州大学.

刘秀群. 辽西中生代银杏目和茨康目植物生殖器官研究[D]. 中国科学院研究生院(植物研究所), 2005.


为什么银杏和水杉被称为活化石?

正好最近要做银杏化石

简单说说银杏化石种类 以及 银杏化石的研究价值

1. 银杏化石种类

银杏类植物被推测起源于2.8亿年前(二叠纪早期),而在中生代时期(即三叠纪/侏罗纪/白垩纪时期)经历了多样性的繁盛。

放一张简化了的国际地层表,方便对比

国际地层表,来自ICS

银杏植物现仅存一属一种,即Ginkgo biloba L.

但中生代时期,银杏拥有众多的成员:比如

楔拜拉(Sphenobaiera)

二叠纪楔拜拉化石,来自Taylor et al., 2009

拜拉(Baiera)

三叠纪拜拉,来自Taylor et al., 2009

似银杏(Ginkgoites)

白垩纪似银杏,来自Taylor et al., 2009

银杏(Ginkgo)

白垩纪银杏化石,来自Taylor et al., 2009

……

还有跟他比较接近的茨康类成员(之前被划入银杏纲但现在独立成茨康纲)

三叠纪茨康化石,来自刘军, 2017

以上都是营养器官(vegetative organs),除此之外在化石记录中,与银杏类植物有关的生殖器官(reproductive organs)也是多种多样的,比如

雄性繁殖器官:

银杏属 Ginkgo

银杏属雄性繁殖器官,来自刘秀群, 2005

狭轴穗属 Stenorachis

狭轴穗属,来自网络

堆囊穗属 Sorosaccus……

堆囊穗属,来自Liu et al., 2005

雌性繁殖器官:

银杏属 Ginkgo

银杏属雌性繁殖器官,来自Zhou & Zheng, 2003

卡肯果属 Karkenia……

卡肯果属,来自Zhou et al., 2009

以下图片可以看得出银杏类植物繁盛的多样性,比现在的种类多太多了

但是奈何干不过(在白垩纪末期崛起的)被子植物……

银杏类化石的形态多样性,来自Zhou, 2009

后来因为气候变化等原因,银杏后来只生活在了中国的东部地区和西南部地区,这些地区被称之为银杏的避难所。

2. 银杏化石的研究价值图解如何用植物化石恢复古CO2浓度,来自Franks et al., 2014

银杏化石在古植物学领域也经常被用来作为恢复古大气CO2浓度,甚至古气候参数的材料,而在中生代银杏又在全球分布广泛,因此被古植物学家所广泛应用于古气候学恢复的研究领域(银杏叶片确实也是好看,且在化石中相对容易辨认的),通常是做古植物大化石方向的同学(比如我)系统认识的第一种化石……因为化石形态与现生植物叶片长得确实太像了,非常容易上手,银杏类化石对做古植物研究的研究者和同学(比如我)来说具有非常重要的意义。

第一次正经回答科普题……更深入的就不讲了……有需求再说

参考文献:

Chen LQ, Li CS, Chaloner WG, Beerling DJ, Sun QG, Collinson ME, Mitchell PL. 2001. Assessing the potential for the stomatal characters of extant and fossil Ginkgo leaves to signal atmospheric CO2 change. American Journal of Botany. 88(7):1309-1315. eng.

Franks PJ, Royer DL, Beerling DJ, Water PKVD, Cantrill DJ, Barbour MM, Berry JA. 2014. New constraints on atmospheric CO2 concentration for the Phanerozoic. GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS. 41.

Gong W, Chen C, Dobeš C, Fu CX, Koch MA. 2008. Phylogeography of a living fossil: Pleistocene glaciations forced Ginkgo biloba L. (Ginkgoaceae) into two refuge areas in China with limited subsequent postglacial expansion. Molecular Phylogenetics & Evolution. 48(3):1094-1105.

Liu XQ. 2005. Emendation of Sorosaccus gracilis Harris 1935, a gymnospermous pollen cone. Acta Phytotaxonomica Sinica. 43(2):182-190.

McElwain JC. 1998. Do fossil plants signal palaeoatmospheric carbon dioxide concentration in the geological past? Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 353(1365):83-96.

Taylor TN, Taylor EL, Michael K. 2009. Paleobotany: The biology and evolution of fossil plants. 2nd Edition ed. Burlington: Academic Press.

Zhang L, Yang T, Li W-J, Jia J-W, Mou X-S, Chen Y-Q, Xie S-P, Fan J-J, Yan D-F. 2019. Reading paleoenvironmental information from Middle Jurassic ginkgoalean fossils in the Yaojie and Baojishan basins, Gansu Province, China. Geobios. 52:99-106.

Zhou Z, Zhang B, Wang Y, Guignard G. 2009. A new Karkenia (Ginkgoales) from the Jurassic Yima formation, Henan, China and its megaspore membrane ultrastructure. Review of Palaeobotany & Palynology. 120(1-2):91-105.

Zhou Z, Zheng S. 2003. Palaeobiology: The missing link in Ginkgo evolution. Nature. 423(6942):821-822.

Zhou ZY. 2009. An overview of fossil Ginkgoales. Palaeoworld. 18(1):1-22.

刘军. 甘肃宝积山盆地中侏罗世银杏类化石研究[D]. 兰州大学.

刘秀群. 辽西中生代银杏目和茨康目植物生殖器官研究[D]. 中国科学院研究生院(植物研究所), 2005.


为什么银杏和水杉被称为活化石?

有个村子,超过 1000 年的银杏,有 308 株,还有好几株超过 2000 年的。而银杏树的祖先可以追溯到两亿年前了。

1762 年,英王乔治三世的母亲奥古斯塔公主,高价买下了阿基尔公爵种在特威克南庄园里的一株银杏树苗,并把它移栽在自己的私家园林里。后来,这座私家园林被移交给国家管理,园林的规模也不断的扩大,成为了世界上最具盛名的植物园,这就是英国皇家植物园——邱园。于是,这株树龄接近 300 年的银杏树,就成了见证邱园成长的镇园之宝。邱园也尊敬的把这些高龄老树,称之为老狮子。

不过,对于银杏树来说,300 年的树龄的老狮子,也就只能算是一棵幼树而已。乾隆九年,也就是奥古斯塔公主种下「老狮子」的 18 年前,乾隆皇帝去北京西郊的潭柘[zhè]寺上香。乾隆一进庙门,就被种植在寺院中的一株银杏树给震撼到了。弄得乾隆皇帝马上就留下了墨宝,还给这棵银杏树赐名叫帝王树。相传,这棵银杏树是唐朝武则天统治的时代,华严法师来潭柘[zhè]寺开宗立派的时候种下的。算起来,这棵树与乾隆见面的时候,已经超过了 1000 岁,到现在,已经有 1300 年的树龄了。

其实呢,帝王树在银杏中并不算很老,它只是名气特别大而已。全国各地都有非常古老的银杏树被发现。现在,常常有最美古银杏树的评比活动,树龄少于 2000 年的古银杏树,根本就没有上榜的机会。在湖北省有个永兴村,是著名的银杏之乡。这个村子最初建于战国时代,有 2300 多年的悠久历史。就是这么一个村子,树龄超过 1000 年的古银杏,就有 308 株,树龄超过 2000 年的,也有好几株。

银杏树是众所周知的老寿星、活化石。但是,可能大多数人并不知道活化石的真实含义。今天,我就要给你讲讲,关于活化石的故事。

活化石这个词,我们经常听说,也经常使用。比如说,我们常说大熊猫是活化石,我们还说扬子鳄是活化石,中华鲟和白鱀豚也是活化石。但是,究竟什么是活化石呢?恐怕大多数人都说不清。

活化石这个词,并不是一个严谨的生物学概念。如果某种生物很古老,很稀少,而且,与它们亲缘关系比较近的品种都已经灭绝,只能在化石中找到时,我们就会把这种生物称之为「活化石」。

见多识广的达尔文,在第一次见到银杏树叶标本的时候,就惊讶的说:「这简直就是植物王国里的鸭嘴兽。」在达尔文的时代,几乎没有什么东西,比鸭嘴兽更让人吃惊的了。达尔文能把银杏树比作鸭嘴兽,可见银杏的折扇形叶片,在达尔文的眼里有多么独特了。

银杏属于裸子植物。在裸子植物门中一共有 5 个纲,植物分类学家常常把这 5 个纲,戏称为 5 大门派。这五个门派分别是苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲和买麻藤纲。如果从植物分类学角度来看,今天的银杏,是银杏纲、银杏目、银杏科、银杏属中的唯一一种植物。也就是说,5 大门派之一的银杏纲,已经惨遭灭门,只剩下银杏这个孤儿还活在世间。最奇怪的是,银杏这个孤儿,既没有灭绝,也没有把门派振兴起来。他只是孤独的存活了下来。

我们可以拿同样被誉为活化石的大熊猫比较一下。大熊猫是熊科大熊猫属的动物,也就是说,大熊猫只有同属的兄弟姐妹灭绝了而已,在熊科当中,它还有棕熊、灰熊、北极熊、马来熊一大堆的亲戚呢。但是银杏,真的好像被时间遗忘了一样,孤身一人穿越了数亿年的历史长河,成为了植物界当之无愧的活化石。

我们普通人对活化石这个概念的最大误解,就是以为活化石物种,就是活了好几亿年的时间,却几乎没有什么改变。这个认知是错误的。一个物种长时间没有变化,这只是一种假象而已。

你可能听说过,在理想状况下,DNA 转录复制出错的概率大约是十亿分之一。这个数值,是 DNA 分子的内在化学性质所决定的,几乎不受外界的影响。在宏观上,这种复制出错,就表现为物种的随机变异。我们常说,生命的演化没有方向,说的就是这个意思。

随机变异会在孕育每一颗种子的时候发生,每一个生命个体也会因为随机变异而产生微小的不同。绝大多数的随机变异都不好不坏,甚至毫无意义,但是,一旦某个变异给生命带来了额外的生存优势,那这个变异对应的基因就会迅速扩散开来。这就是我们熟悉的适者生存,是生命演化必须遵循的大规率。

看起来 2 亿年不变的银杏,其实并没有跳出这个大规率。你可以把银杏想象成一个经营了 2 亿年的老字号。银杏那个折扇形状的叶片,就好比是老字号的招牌。虽然它的招牌没变,但是它生产的产品、经营的项目都在随着时间,发生着持续的变化。

1989 年,河南省义马市煤矿,工人在采煤的时候,意外的发现了一些奇怪的石头,石头上印着一些长着四个花瓣的小花。

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为什么银杏和水杉被称为活化石?

有个村子,超过 1000 年的银杏,有 308 株,还有好几株超过 2000 年的。而银杏树的祖先可以追溯到两亿年前了。

1762 年,英王乔治三世的母亲奥古斯塔公主,高价买下了阿基尔公爵种在特威克南庄园里的一株银杏树苗,并把它移栽在自己的私家园林里。后来,这座私家园林被移交给国家管理,园林的规模也不断的扩大,成为了世界上最具盛名的植物园,这就是英国皇家植物园——邱园。于是,这株树龄接近 300 年的银杏树,就成了见证邱园成长的镇园之宝。邱园也尊敬的把这些高龄老树,称之为老狮子。

不过,对于银杏树来说,300 年的树龄的老狮子,也就只能算是一棵幼树而已。乾隆九年,也就是奥古斯塔公主种下「老狮子」的 18 年前,乾隆皇帝去北京西郊的潭柘[zhè]寺上香。乾隆一进庙门,就被种植在寺院中的一株银杏树给震撼到了。弄得乾隆皇帝马上就留下了墨宝,还给这棵银杏树赐名叫帝王树。相传,这棵银杏树是唐朝武则天统治的时代,华严法师来潭柘[zhè]寺开宗立派的时候种下的。算起来,这棵树与乾隆见面的时候,已经超过了 1000 岁,到现在,已经有 1300 年的树龄了。

其实呢,帝王树在银杏中并不算很老,它只是名气特别大而已。全国各地都有非常古老的银杏树被发现。现在,常常有最美古银杏树的评比活动,树龄少于 2000 年的古银杏树,根本就没有上榜的机会。在湖北省有个永兴村,是著名的银杏之乡。这个村子最初建于战国时代,有 2300 多年的悠久历史。就是这么一个村子,树龄超过 1000 年的古银杏,就有 308 株,树龄超过 2000 年的,也有好几株。

银杏树是众所周知的老寿星、活化石。但是,可能大多数人并不知道活化石的真实含义。今天,我就要给你讲讲,关于活化石的故事。

活化石这个词,我们经常听说,也经常使用。比如说,我们常说大熊猫是活化石,我们还说扬子鳄是活化石,中华鲟和白鱀豚也是活化石。但是,究竟什么是活化石呢?恐怕大多数人都说不清。

活化石这个词,并不是一个严谨的生物学概念。如果某种生物很古老,很稀少,而且,与它们亲缘关系比较近的品种都已经灭绝,只能在化石中找到时,我们就会把这种生物称之为「活化石」。

见多识广的达尔文,在第一次见到银杏树叶标本的时候,就惊讶的说:「这简直就是植物王国里的鸭嘴兽。」在达尔文的时代,几乎没有什么东西,比鸭嘴兽更让人吃惊的了。达尔文能把银杏树比作鸭嘴兽,可见银杏的折扇形叶片,在达尔文的眼里有多么独特了。

银杏属于裸子植物。在裸子植物门中一共有 5 个纲,植物分类学家常常把这 5 个纲,戏称为 5 大门派。这五个门派分别是苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲和买麻藤纲。如果从植物分类学角度来看,今天的银杏,是银杏纲、银杏目、银杏科、银杏属中的唯一一种植物。也就是说,5 大门派之一的银杏纲,已经惨遭灭门,只剩下银杏这个孤儿还活在世间。最奇怪的是,银杏这个孤儿,既没有灭绝,也没有把门派振兴起来。他只是孤独的存活了下来。

我们可以拿同样被誉为活化石的大熊猫比较一下。大熊猫是熊科大熊猫属的动物,也就是说,大熊猫只有同属的兄弟姐妹灭绝了而已,在熊科当中,它还有棕熊、灰熊、北极熊、马来熊一大堆的亲戚呢。但是银杏,真的好像被时间遗忘了一样,孤身一人穿越了数亿年的历史长河,成为了植物界当之无愧的活化石。

我们普通人对活化石这个概念的最大误解,就是以为活化石物种,就是活了好几亿年的时间,却几乎没有什么改变。这个认知是错误的。一个物种长时间没有变化,这只是一种假象而已。

你可能听说过,在理想状况下,DNA 转录复制出错的概率大约是十亿分之一。这个数值,是 DNA 分子的内在化学性质所决定的,几乎不受外界的影响。在宏观上,这种复制出错,就表现为物种的随机变异。我们常说,生命的演化没有方向,说的就是这个意思。

随机变异会在孕育每一颗种子的时候发生,每一个生命个体也会因为随机变异而产生微小的不同。绝大多数的随机变异都不好不坏,甚至毫无意义,但是,一旦某个变异给生命带来了额外的生存优势,那这个变异对应的基因就会迅速扩散开来。这就是我们熟悉的适者生存,是生命演化必须遵循的大规率。

看起来 2 亿年不变的银杏,其实并没有跳出这个大规率。你可以把银杏想象成一个经营了 2 亿年的老字号。银杏那个折扇形状的叶片,就好比是老字号的招牌。虽然它的招牌没变,但是它生产的产品、经营的项目都在随着时间,发生着持续的变化。

1989 年,河南省义马市煤矿,工人在采煤的时候,意外的发现了一些奇怪的石头,石头上印着一些长着四个花瓣的小花。

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为什么银杏和水杉被称为活化石?

有个村子,超过 1000 年的银杏,有 308 株,还有好几株超过 2000 年的。而银杏树的祖先可以追溯到两亿年前了。

1762 年,英王乔治三世的母亲奥古斯塔公主,高价买下了阿基尔公爵种在特威克南庄园里的一株银杏树苗,并把它移栽在自己的私家园林里。后来,这座私家园林被移交给国家管理,园林的规模也不断的扩大,成为了世界上最具盛名的植物园,这就是英国皇家植物园——邱园。于是,这株树龄接近 300 年的银杏树,就成了见证邱园成长的镇园之宝。邱园也尊敬的把这些高龄老树,称之为老狮子。

不过,对于银杏树来说,300 年的树龄的老狮子,也就只能算是一棵幼树而已。乾隆九年,也就是奥古斯塔公主种下「老狮子」的 18 年前,乾隆皇帝去北京西郊的潭柘[zhè]寺上香。乾隆一进庙门,就被种植在寺院中的一株银杏树给震撼到了。弄得乾隆皇帝马上就留下了墨宝,还给这棵银杏树赐名叫帝王树。相传,这棵银杏树是唐朝武则天统治的时代,华严法师来潭柘[zhè]寺开宗立派的时候种下的。算起来,这棵树与乾隆见面的时候,已经超过了 1000 岁,到现在,已经有 1300 年的树龄了。

其实呢,帝王树在银杏中并不算很老,它只是名气特别大而已。全国各地都有非常古老的银杏树被发现。现在,常常有最美古银杏树的评比活动,树龄少于 2000 年的古银杏树,根本就没有上榜的机会。在湖北省有个永兴村,是著名的银杏之乡。这个村子最初建于战国时代,有 2300 多年的悠久历史。就是这么一个村子,树龄超过 1000 年的古银杏,就有 308 株,树龄超过 2000 年的,也有好几株。

银杏树是众所周知的老寿星、活化石。但是,可能大多数人并不知道活化石的真实含义。今天,我就要给你讲讲,关于活化石的故事。

活化石这个词,我们经常听说,也经常使用。比如说,我们常说大熊猫是活化石,我们还说扬子鳄是活化石,中华鲟和白鱀豚也是活化石。但是,究竟什么是活化石呢?恐怕大多数人都说不清。

活化石这个词,并不是一个严谨的生物学概念。如果某种生物很古老,很稀少,而且,与它们亲缘关系比较近的品种都已经灭绝,只能在化石中找到时,我们就会把这种生物称之为「活化石」。

见多识广的达尔文,在第一次见到银杏树叶标本的时候,就惊讶的说:「这简直就是植物王国里的鸭嘴兽。」在达尔文的时代,几乎没有什么东西,比鸭嘴兽更让人吃惊的了。达尔文能把银杏树比作鸭嘴兽,可见银杏的折扇形叶片,在达尔文的眼里有多么独特了。

银杏属于裸子植物。在裸子植物门中一共有 5 个纲,植物分类学家常常把这 5 个纲,戏称为 5 大门派。这五个门派分别是苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲和买麻藤纲。如果从植物分类学角度来看,今天的银杏,是银杏纲、银杏目、银杏科、银杏属中的唯一一种植物。也就是说,5 大门派之一的银杏纲,已经惨遭灭门,只剩下银杏这个孤儿还活在世间。最奇怪的是,银杏这个孤儿,既没有灭绝,也没有把门派振兴起来。他只是孤独的存活了下来。

我们可以拿同样被誉为活化石的大熊猫比较一下。大熊猫是熊科大熊猫属的动物,也就是说,大熊猫只有同属的兄弟姐妹灭绝了而已,在熊科当中,它还有棕熊、灰熊、北极熊、马来熊一大堆的亲戚呢。但是银杏,真的好像被时间遗忘了一样,孤身一人穿越了数亿年的历史长河,成为了植物界当之无愧的活化石。

我们普通人对活化石这个概念的最大误解,就是以为活化石物种,就是活了好几亿年的时间,却几乎没有什么改变。这个认知是错误的。一个物种长时间没有变化,这只是一种假象而已。

你可能听说过,在理想状况下,DNA 转录复制出错的概率大约是十亿分之一。这个数值,是 DNA 分子的内在化学性质所决定的,几乎不受外界的影响。在宏观上,这种复制出错,就表现为物种的随机变异。我们常说,生命的演化没有方向,说的就是这个意思。

随机变异会在孕育每一颗种子的时候发生,每一个生命个体也会因为随机变异而产生微小的不同。绝大多数的随机变异都不好不坏,甚至毫无意义,但是,一旦某个变异给生命带来了额外的生存优势,那这个变异对应的基因就会迅速扩散开来。这就是我们熟悉的适者生存,是生命演化必须遵循的大规率。

看起来 2 亿年不变的银杏,其实并没有跳出这个大规率。你可以把银杏想象成一个经营了 2 亿年的老字号。银杏那个折扇形状的叶片,就好比是老字号的招牌。虽然它的招牌没变,但是它生产的产品、经营的项目都在随着时间,发生着持续的变化。

1989 年,河南省义马市煤矿,工人在采煤的时候,意外的发现了一些奇怪的石头,石头上印着一些长着四个花瓣的小花。


为什么银杏和水杉被称为活化石?

有个村子,超过 1000 年的银杏,有 308 株,还有好几株超过 2000 年的。而银杏树的祖先可以追溯到两亿年前了。

1762 年,英王乔治三世的母亲奥古斯塔公主,高价买下了阿基尔公爵种在特威克南庄园里的一株银杏树苗,并把它移栽在自己的私家园林里。后来,这座私家园林被移交给国家管理,园林的规模也不断的扩大,成为了世界上最具盛名的植物园,这就是英国皇家植物园——邱园。于是,这株树龄接近 300 年的银杏树,就成了见证邱园成长的镇园之宝。邱园也尊敬的把这些高龄老树,称之为老狮子。

不过,对于银杏树来说,300 年的树龄的老狮子,也就只能算是一棵幼树而已。乾隆九年,也就是奥古斯塔公主种下「老狮子」的 18 年前,乾隆皇帝去北京西郊的潭柘[zhè]寺上香。乾隆一进庙门,就被种植在寺院中的一株银杏树给震撼到了。弄得乾隆皇帝马上就留下了墨宝,还给这棵银杏树赐名叫帝王树。相传,这棵银杏树是唐朝武则天统治的时代,华严法师来潭柘[zhè]寺开宗立派的时候种下的。算起来,这棵树与乾隆见面的时候,已经超过了 1000 岁,到现在,已经有 1300 年的树龄了。

其实呢,帝王树在银杏中并不算很老,它只是名气特别大而已。全国各地都有非常古老的银杏树被发现。现在,常常有最美古银杏树的评比活动,树龄少于 2000 年的古银杏树,根本就没有上榜的机会。在湖北省有个永兴村,是著名的银杏之乡。这个村子最初建于战国时代,有 2300 多年的悠久历史。就是这么一个村子,树龄超过 1000 年的古银杏,就有 308 株,树龄超过 2000 年的,也有好几株。

银杏树是众所周知的老寿星、活化石。但是,可能大多数人并不知道活化石的真实含义。今天,我就要给你讲讲,关于活化石的故事。

活化石这个词,我们经常听说,也经常使用。比如说,我们常说大熊猫是活化石,我们还说扬子鳄是活化石,中华鲟和白鱀豚也是活化石。但是,究竟什么是活化石呢?恐怕大多数人都说不清。

活化石这个词,并不是一个严谨的生物学概念。如果某种生物很古老,很稀少,而且,与它们亲缘关系比较近的品种都已经灭绝,只能在化石中找到时,我们就会把这种生物称之为「活化石」。

见多识广的达尔文,在第一次见到银杏树叶标本的时候,就惊讶的说:「这简直就是植物王国里的鸭嘴兽。」在达尔文的时代,几乎没有什么东西,比鸭嘴兽更让人吃惊的了。达尔文能把银杏树比作鸭嘴兽,可见银杏的折扇形叶片,在达尔文的眼里有多么独特了。

银杏属于裸子植物。在裸子植物门中一共有 5 个纲,植物分类学家常常把这 5 个纲,戏称为 5 大门派。这五个门派分别是苏铁纲、银杏纲、松柏纲、红豆杉纲和买麻藤纲。如果从植物分类学角度来看,今天的银杏,是银杏纲、银杏目、银杏科、银杏属中的唯一一种植物。也就是说,5 大门派之一的银杏纲,已经惨遭灭门,只剩下银杏这个孤儿还活在世间。最奇怪的是,银杏这个孤儿,既没有灭绝,也没有把门派振兴起来。他只是孤独的存活了下来。

我们可以拿同样被誉为活化石的大熊猫比较一下。大熊猫是熊科大熊猫属的动物,也就是说,大熊猫只有同属的兄弟姐妹灭绝了而已,在熊科当中,它还有棕熊、灰熊、北极熊、马来熊一大堆的亲戚呢。但是银杏,真的好像被时间遗忘了一样,孤身一人穿越了数亿年的历史长河,成为了植物界当之无愧的活化石。

我们普通人对活化石这个概念的最大误解,就是以为活化石物种,就是活了好几亿年的时间,却几乎没有什么改变。这个认知是错误的。一个物种长时间没有变化,这只是一种假象而已。

你可能听说过,在理想状况下,DNA 转录复制出错的概率大约是十亿分之一。这个数值,是 DNA 分子的内在化学性质所决定的,几乎不受外界的影响。在宏观上,这种复制出错,就表现为物种的随机变异。我们常说,生命的演化没有方向,说的就是这个意思。

随机变异会在孕育每一颗种子的时候发生,每一个生命个体也会因为随机变异而产生微小的不同。绝大多数的随机变异都不好不坏,甚至毫无意义,但是,一旦某个变异给生命带来了额外的生存优势,那这个变异对应的基因就会迅速扩散开来。这就是我们熟悉的适者生存,是生命演化必须遵循的大规率。

看起来 2 亿年不变的银杏,其实并没有跳出这个大规率。你可以把银杏想象成一个经营了 2 亿年的老字号。银杏那个折扇形状的叶片,就好比是老字号的招牌。虽然它的招牌没变,但是它生产的产品、经营的项目都在随着时间,发生着持续的变化。

1989 年,河南省义马市煤矿,工人在采煤的时候,意外的发现了一些奇怪的石头,石头上印着一些长着四个花瓣的小花。