加快打造原始创新策源地,加快突破关键核心技术,努力抢占科技制高点,为把我国建设成为世界科技强国作出新的更大的贡献。

——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,率先实现科学技术跨越发展,率先建成国家创新人才高地,率先建成国家高水平科技智库,率先建设国际一流科研机构。

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【中国科学报】为“植物巨人”找到“老家”

2024-05-16 中国科学报 李思辉
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研究人员调查猴面包树野生个体生存现状。受访者供图

“我对小王子说,猴面包树可不是小灌木,而是像教堂那么大的大树;即便是带回一群大象,也啃不了一棵猴面包树。”如果你读过童话《小王子》,大概会对那“钻透星球”的猴面包树印象深刻。

现实中的猴面包树最高可达30米,树干周长最大可达50米以上,是名副其实的“植物巨人”。它们生长在非洲稀树草原上,树干极其粗壮,一般需要十几个成年人手拉着手才能合抱。当地人甚至把树干中间掏空,搬进去当房子住,还有人直接在树干里开起了派对。

5月15日,《自然》发表了中国科学院武汉植物园、中国科学院中-非联合研究中心(以下简称中-非中心)研究员王青锋团队的一篇论文。在这项研究中,科学家解析了世界上现存8个猴面包树物种的完整遗传信息,重点阐明了猴面包树的起源与物种多样性发生历史,同时结合遗传、生态、地理数据分析,针对这些当地标志性物种的有效保护提出了科学建议。

给猴面包树“绘家谱”

高大粗壮的猴面包树其实“外强中干”——木质非常疏松,利于储水。

“一棵猴面包树就像一座小水塔。”王青锋告诉《中国科学报》,猴面包树树干内的储水组织非常发达,每棵树最大储水量可达100吨。此外,猴面包树能结出可食用的果实。它不仅为当地动物及人类提供了水源,还是其重要的食物来源之一。

如此魁梧的大树为什么叫“猴面包树”?专家解释说,猴面包树的果实巨大且能食用,呈球形或椭圆形,是猴子、猩猩、大象等动物喜爱的食物。当果实成熟时,猴子会成群结队地爬上树去摘果子吃,因此这种树被称为猴面包树。也有一种说法认为,猴面包树的名字可能是从阿拉伯语词汇演变而来,意为“多籽的水果”。

不管怎么说,猴面包树在非洲稀树草原是地位重要且分布广泛的“显眼包”。它被喻为“生命之树”,不仅是当地生态系统不可或缺的一部分,还承载着许多人的精神寄托。

“马达加斯加的生物多样性一直备受国际社会关注,这里的植物多达1.2万种。神奇的是其中80%以上是岛上特有的。”王青锋介绍。作为中非合作开展植物多样性保护研究的重要单位,中-非中心的研究人员很早就把目光投向马达加斯加,并且关注到岛上的猴面包树群。

王青锋早年去非洲大陆考察时就对猴面包树印象深刻。2013年第一次去马达加斯加,他惊喜地看到了其他猴面包树物种。他了解到,全球有8种猴面包树,马达加斯加独占6种,另外两种分布在非洲大陆和澳大利亚。这种特殊的物种多样性分布格局是如何产生的,其起源中心又在何处……这些问题勾起了王青锋的好奇心。“我们想要了解8个种之间的关系,就像给人类绘家谱一样,要寻访猴面包树的‘老家’。”

从2018年开始,研究团队联合非洲的合作伙伴在野外取样,3年间采集各类样本总数超过300个。在破译了8个种的遗传信息后,研究团队通过对猴面包树的遗传信息特征,及其分布区域的生态因子、地质变化等各方面进行综合分析和模型计算,最终得出结论——现存猴面包树的物种起源与分化发生于马达加斯加,距今约2100万年。

不仅如此,研究团队还根据遗传信息计算和生态适应模拟,提出有两个马达加斯加猴面包树物种需要提高保护等级,同时呼吁在猴面包树科学保护监测过程中增加对物种种间竞争及杂交影响的考虑。

王青锋表示:“我们希望从保护生物学的角度,为全球关注的生物热点地区的生态保护提供中国方案。”

中非科技合作惊喜不断

此次研究得到了中-非中心的大力支持。该中心是中国政府在境外建立的第一个综合性科教机构,也是“一带一路”倡议下中非科技合作的生动案例之一。同时,来自马达加斯加、肯尼亚、英国等国的研究人员也作出了许多贡献。

据了解,中-非中心的建立源于王青锋与一名非洲留学生的缘分。1999年,还在武汉大学任教的王青锋收到肯尼亚学生Robert W. Gituru的博士申请,Gituru成为他指导的首位非洲留学生。Gituru毕业后回国,成为乔莫·肯雅塔农业技术大学植物学系的一名教师,双方一直保持着合作交流。2009年12月,王青锋和中国科学院的同行前往南非、肯尼亚访问,正式与乔莫·肯雅塔农业技术大学签订了合作研究备忘录,非方负责人正是Gituru。

2013年5月,中-非中心由中国科学院批准成立,依托武汉植物园建设。该中心成立以来,始终围绕生物多样性与生态环境保护、农业科学等领域与非洲10多个国家开展合作,同时积极开展人才培养,包括招收非洲留学生。

在猴面包树研究中,来自马达加斯加的留学生Guy Eric Onjalalaina即在作者之列。他也是武汉植物园培养的第一名马达加斯加籍留学生。

此外,2015年,中-非中心与肯尼亚国家博物馆联合启动了《肯尼亚植物志》编纂工作。目前,《肯尼亚植物志》已出版首部分册,预计总共出版31卷。王青锋向《中国科学报》记者展示了已编纂出版的《肯尼亚植物志》(第23卷《茜草科》)。他介绍,肯尼亚大约有7000种植物,研究团队计划用10至15年完成这部植物志全书的编纂工作。

谈及接下来的非洲植物研究,王青锋表示:“中非科技合作前景远大,相信中国和非洲国家在植物多样性保护领域的合作会带给大家更多惊喜。希望更多喜欢探究植物奥秘、喜欢非洲梦幻星空的年轻人加入进来。”

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41586-024-07447-4

(原载于《中国科学报》 2024-05-16 第1版 要闻)
打印 责任编辑:梁春雨

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