工業(yè)革命以來的近200年,隨著人口數(shù)量的膨脹和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,野生動植物的種類和數(shù)量以驚人的速度減少。據(jù)科學(xué)家們估計(jì),由于人類活動的干擾,近代物種的消失速度比自然滅絕速度快1000倍,比形成速度快100萬倍,物種的喪失速度由大致每天1個物種加快到每小時1個物種。
科學(xué)家們預(yù)計(jì),在今后50年至100年內(nèi),許多有價值的植物將絕跡。植物種類減少直接影響到依靠植物為生的動物,給地球生態(tài)系統(tǒng)帶來不良的連鎖反應(yīng)。當(dāng)植物生長的自然棲息地消失時,種子庫便成為保存這些植物最有效和最為經(jīng)濟(jì)的方式,它將大量的植物種子或基因收藏在極小的空間內(nèi),以備日后將植物歸返自然。
千年種子庫
英國皇家植物園于1975年建立了野生植物種子保存部,最近又開始實(shí)施“千年種子庫”工程,以期將絢麗的多樣性植物世界留給后代。他們不僅收集儲藏英國的植物種子,而且還與美國、澳大利亞、肯尼亞、巴西、馬達(dá)加斯加等國簽訂協(xié)議,收集這些國家的植物種子。目前。種子庫內(nèi)已收存了4000種植物種子,比英國現(xiàn)有的植物種類(1400種)多出近2倍。擴(kuò)大種子庫規(guī)模的“千年種子庫”工程計(jì)劃始于1992年,總投資為8000萬英鎊。工程計(jì)劃在2010年內(nèi)完成。主要目標(biāo)是:2000年,基本上收集完英國的植物種子;2000年至2009年,通過在國外的合作組織,收藏10%的世界植物種子(不包括現(xiàn)在已有的),重點(diǎn)為世界干旱地區(qū)的物種;向有政府批準(zhǔn)的協(xié)議國家分發(fā)胚質(zhì),促進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展和科學(xué)研究;為支持種子保存工作,開展必要的種子研究;為國外合作機(jī)構(gòu)的科學(xué)研究人員提供種子保存方面的培訓(xùn)和研究機(jī)會;為開展上述活動興建場所,同時保證公眾能接觸到種子庫工程。按照預(yù)期設(shè)想,到2010年,種子庫將收藏29000種植物的種子,其中包括現(xiàn)有的4000種。
收藏種子的過程主要有三步,即干燥、封裝和儲藏。種子干燥是要去掉種子中不必要的水分,僅保留能保證其今后發(fā)芽生長的水分;干燥后的種子采用玻璃瓶罐裝、金屬鋁蓋封口,通常一種植物的種子數(shù)不少于5000顆;種子封裝后,便儲藏于溫度恒定在零下20℃的冷庫內(nèi)。“千年種子庫”工程的目的是要讓種子保存數(shù)百年,甚至上千年。
為檢驗(yàn)保存的種子是否還有生命或發(fā)生了變化,研究人員每隔10年將取出每種植物的少許種子進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn),有的還要在沃克哈斯特園內(nèi)開設(shè)的植物種子試驗(yàn)地上試種,成熟的植物連同結(jié)出種子將送到丘園的植物標(biāo)本室進(jìn)行核查。如果某種植物試驗(yàn)收獲的種子數(shù)超過1000顆,那么多余的種子便可分發(fā)出去播種。為方便植物種子核查,種子保存部收集種子時,還盡量采集植物的標(biāo)本。
今后幾年內(nèi),將收集儲藏25000種植物種子,這一宏偉工程極具挑戰(zhàn)性。
世界末日種子庫
這是世界上最宏偉的保護(hù)工程之一:世界末日儲藏室在距離北極幾百英里的斯瓦爾巴群島一個冰凍的山坡上已開鑿?fù)瓿桑@個巨大的洞穴將裝滿100多萬種種子,并將在2008年2月正式開放。這個儲藏室被稱為“世界末日種子庫”或“植物王國的諾亞方舟”,正式名字是“斯瓦爾巴特全球種子庫”。
“斯瓦爾巴特全球種子庫”的前身是20世紀(jì)80年代的北歐基因庫。這個設(shè)在斯瓦爾巴特群島的一座廢棄煤礦中的種子庫貯存了超過1萬種農(nóng)作物的種子樣本。2004年,隨著《糧食和農(nóng)業(yè)植物遺傳資源國際條約》的生效,全球農(nóng)作物多樣性基金會開始與挪威政府構(gòu)思一個規(guī)模更大的種子庫。2006年6月,北歐五國的首相來到斯匹次卑爾根島,宣告這個全球種子庫啟動。
這個世界最安全的種子庫將保存全球已知的所有農(nóng)作物的種子。如此一來,即便地球遭遇了核戰(zhàn)爭、小行星撞擊、氣候劇變、海平面上升等致命的“末日危險”,劫后余生的人類仍能靠“綠色希望”生存下去。
這項(xiàng)計(jì)劃將把全世界很容易在戰(zhàn)爭或?yàn)?zāi)難中遺失的農(nóng)作物種子貯藏起來。建造這個儲藏室的是總部設(shè)在羅馬的全球農(nóng)作物多樣化基金會。種子庫創(chuàng)建人,該基金會的卡里·福勒說:“這將是世界農(nóng)作物最后的避難所。世界上許多國家都有種子庫,但是有幾個種子庫近年來遭到了毀壞或嚴(yán)重破壞。隨著氣候變暖,如果我們想養(yǎng)活地球人,我們就需要一個在政治上和環(huán)境上安全的地方。”
害蟲會逐漸擁有破壞一個品系天然抗性的新方法,氣候也在不斷變化。在這種情況下,植物培育者不斷研制出玉米、大麥、稻子和小麥等世界主要糧食作物的新品種。不過,舊品系是一種至關(guān)重要的資源。隨著環(huán)境的變化,這些品系的種子也許會成為無價之寶。
人們對一些品種棄之不用,選用產(chǎn)量較高而抗性較差的品種,但是前者有可能會重新得到利用。個別國家捐贈的大約150萬種農(nóng)作物的種子將被裝在信封里,而大約400到500個這樣的信封被貯存在一個箱子里。然后,箱子將像圖書館里的書籍一樣,被堆放在儲藏室里的貨架上。
建成后的種子庫完全自動運(yùn)行,沒有常駐的管理人員。但是每年將有人來到這個種子庫檢查一次運(yùn)行狀況。其余的時間則由監(jiān)控?cái)z像機(jī)和在島上出沒的北極熊負(fù)責(zé)保安工作。
昆明種子庫
世界上儲存種子始于中國,6世紀(jì)時,中國人將谷物種子保存下來,目的是留待第二年播撤耕種。在昆明建成的種子庫是我國最大的種子庫,躋身世界級種子庫行列。
東亞是世界上植物資源最為豐富的地區(qū),而中國擁有種類豐富的植物3萬余種,是東亞植物資源的核心。而云南就擁有1.6萬余種植物,占據(jù)了中國植物王國的半壁江山。在不到25年的時間內(nèi),3000多種植物已難覓蹤跡;生物多樣性受到破壞和喪失的速度驚人,保護(hù)工作迫在眉睫。
昆明種子庫項(xiàng)目隸屬2004年國家發(fā)改委批準(zhǔn)納入國家重大科學(xué)工程建設(shè)項(xiàng)目的“中國西南野生生物種質(zhì)資源庫”,這一資源庫以收集保存野生植物物種為主,重點(diǎn)收集、保存特有的、珍稀瀕危的和有著重要經(jīng)濟(jì)價值的野生植物物種;以云南為立足點(diǎn),覆蓋西南咆括青藏高原,同時向全國輻射,要建成一個國際野生生物種質(zhì)資源的收集保存和科學(xué)研究的平臺。
“中國西南野生生物種質(zhì)資源庫”計(jì)劃在5年內(nèi)采集保存6450種、6.65萬份(株)野生生物種質(zhì)資源;在15年內(nèi)采集野生生物種質(zhì)資源共計(jì)1.9萬種19萬份(株)。
目前,聯(lián)合國糧農(nóng)組織的清單里共有1400座種子庫。但由于資金等問題,只有不到25個種子庫達(dá)到了國際標(biāo)準(zhǔn)。而且動植物資源豐富的往往是不發(fā)達(dá)國家,這就涉及到跨國保護(hù)和“生物盜版”問題。毫無疑問,隨著人類危機(jī)的加劇,類似種子庫這樣的“諾亞方舟”對人類來說已從神話走人現(xiàn)實(shí)。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2008年2期