你以為氣候變遷只會影響北極熊嗎?人類的自私連植物也可能成為受害者啊…

2016-12-05 16:23
生態多樣性深深影響動植物的存亡…(圖/Barni1@pixabay)
生態多樣性深深影響動植物的存亡…(圖/Barni1@pixabay)

氣候變遷對植物的衝擊很難預測。一般預期,生長在山區的物種必須往更高的海拔遷徙,才能在這些植物原本習慣的環境條件下繼續生長;到最後,這些植物會面臨再也沒有更高地方可以去的情況。然而,皇家植物園研究薩丁尼亞(Sardinia)的釀酒葡萄野生亞種(Vitis vinifera subspecies sylvestris)時發現,和生長在數百公尺低山腰的植株相比,生長在最高海拔的植株受氣候變遷的影響較小。這是因為,葡萄種子需要一段冬天的寒冷期(cold spell)來打斷休眠狀態。如果溫度下降得不夠明顯,種子就不會發芽,那麼它們在春天冒出新芽的可能性就會降低。在海拔愈高的山區,溫度愈能明顯地降低,讓種子順利進入寒冷期。

因應氣候變遷、砍伐森林和都市化對全球生態系統造成的影響,皇家植物園所扮演的重要角色,就是幫助這些被破壞的棲息地回復到之前的生物多樣性。其中一個例子就是皇家植物園和一群合作單位共同執行的一個計畫。依卡谷(Ica Valley),位於全世界最乾燥的沙漠之一。一千五百年前,祕魯牧豆樹(huarango tree, Prosopis limensis)讓這裡的土壤保持肥沃濕潤,同時它也做為糧草和食物之用。它靠著特殊的長根(有時超過五十公尺)深入地底接通地下水,所以能在乾旱環境中生存。在前哥倫布納斯卡時期(pre-Columbian Nazca times),這些樹木的樹冠改善了極端的沙漠氣溫,並防止土地侵蝕。但之後納斯卡人為了開發農地,決定砍伐這些樹木。當空地面積到達了特定門檻後,脆弱的生態系統就徹底崩壞;最後,納斯卡人只能被聖嬰現象(El Niño)帶來的洪水和沙漠狂風所擺布。

長久以來,湮沒在漫漫黃沙中的納斯卡,只能緬懷他們過往曾經富饒的文明。但是現在,依卡谷的祕魯牧豆樹森林正再度興起。皇家植物園的科學家在祕魯開發出讓牧豆樹種子和其他森林物種發芽的必要規則,並和當地社區分享這些知識,也在依卡國立大學農藝系(Faculty of Agronomy at the National University of Ica [UNICA〕)建立了植物苗圃。苗圃每年生產約一萬株左右的原生樹木和灌木幼苗,都送回沙漠繼續生長,它們讓沙漠重現生機,並為依卡谷目前的七十萬戶居民提供所需的食物、木材和燃料。

種子可以讓我們洞察過去的生態系統。對試圖回復棲息地的工作而言,這幫助很大。雖然它們的棲息地可能早已隨著時間改變了,但由於植物的演化非常緩慢,所以種子內部所展現的特徵,可能會和數萬年前的生態系統有關。

植物用來傳播種子的媒介,也是復育計畫中特別需要考慮的重點。以大王花(Rafflesia)為例,這種在東南亞雨林生長的植物,擁有目前世界上已知最大的花朵。然而,我們對這種植物的像葡萄柚那麼大、寬度可達十五公分的肉質果實,所知卻相當有限。

「我從來沒看過文獻上描寫有關果實如何傳播的記載,」沃夫甘.史達比說道:「有人曾經寫過說,他們認為是齧齒類動物,因為曾看過這類動物啃咬這種果實;但是,就算你能找到所有以果實為食的動物,也不表示牠們就是傳播者。我讀到一段敘述寫著,大王花果實的果肉聞起來像酵母菌;這是你在非洲的大象活動領域範圍裡可發現的果實特徵。像大象這類的哺乳類動物不太辨認顏色,但是嗅覺非常敏銳,所以我馬上就領悟到,這種果實是設計來讓亞洲象傳播的。亞洲象是瀕臨絕種的動物,而且在大王花的棲息地裡幾乎已不復存在。要回復這樣的環境,你要不自己介入一棵一棵種植,要不就得把播種動物帶回來。」

這種看法並不是第一次被提出來。當非洲的科學家檢視現在大象已經消失的地區時,他們發現那些靠大象來傳播種子的植物族群也隨之縮減。靠大象傳播的果實通常果肉很少,但卻有著別種動物無法入口的大型果核。沙漠椰棗(Balanites aegyptiaca)的果實就是其中一個例子。研究人員發現,當大象不復存在時,椰棗種子的發芽率也降低了百分之九十五。

即便沒有大象,少部分未經傳播的椰棗種子也會發芽,但是幼苗的生存率只有百分之十六。看來,只有非洲象能為這種罕見樹木提供高效率的傳播服務,並保證現存族群的復育,甚至還可能建立新的族群。這個研究說明了,阻礙植物種子的傳播機制,可能會造成毀滅性的衝擊

史達比在最後加上了這段話:「種子是植物的一生中唯一可以旅行的階段,所以它是植物一生的決定性時刻。這也是為什麼種子具有這些非凡驚奇的適應方式,藉由風力、水力、動物或人類,來幫忙它們四處遊走。」 (相關報導: 飢荒離我們很遠嗎?如果我們不重視「這個」問題,發生意外後果真的不堪設想啊 更多文章

本文經授權轉載自商周出版《英國皇家植物園巡禮:走進帝國的知識寶庫,一探近代植物學的縮影》(原標題:生命膠囊)

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