狹葉蠅子草 (Silene stenophylla)—32,000年老種子的復蘇
--黃慶三 (03/04/2025)Ref
https://cshuang2.blogspot.com/2025/03/silene-stenophylla32000.html
32,000年老種子長成的狹葉蠅子草*
(*From: Proc. Nat’l Acad.
Sci. USA 2012)1
【筆者註:最近由兩篇文理科學雜誌報導,,2,3知悉2007年一組由俄羅斯、匈牙利、及美國科學家組成的研究小組,以埋藏於永久凍土層 (Permafrost) 32,000年老的「狹葉蠅子草」(Silene stenophylla) 種子組織來培養、發芽、成長、又開花的過程。筆者曾於2022年述說由1960 年代,以色列馬薩達 (Masada) 堡壘的考古發掘,發現了 2,000年前留下來的一些遺物及椰棗種子,於2005 年種出開花又結果的椰棗,4想是種「奇蹟」;32,000年老的「狹葉蠅子草」種子的「復蘇」,更是新奇有趣,想是也
該做個簡介。】
狹葉蠅子草爲石竹科 (Carnation family ,Caryophyllaceae) ,蠅子草屬(Genus Silene)。蠅子草屬有約600個種,它們主要分布在北半球的溫帶,但是在非洲和南美洲也有。常見的品種包括石竹 (Campion) 和蠅子草 (Catchfly)。而大家熟知的康乃馨 (Carnation,學名Dianthus caryophyllus) 屬於石竹科,石竹屬 (Genus Dianthus)。
依據國家地理雜誌 (National geographic),2以及科學新聞 (Science News)3
2012年的報導,2007年一組由俄羅斯、匈牙利、及美國科學家組成的研究小組,在西伯利亞科利馬河 (Kolyma River) 河岸附近發現了一種名為「狹葉蠅子草」(Silene stenophylla) 的種子。這種植物原產於西伯利亞,被一隻冰河時期的松鼠埋在地下。放射性碳定年法證實,這些種子有32,000年老,即更新世 (Pleistocene
epoch) 的物種。2,3
這些成熟和未成熟的種子完全被冰包裹著,是從永久凍土層 (Permafrost) 以下 124 英尺(38 公尺)處出土被挖掘出來。周圍還有猛獁象 (Mammoth)、野牛和披毛犀的骨頭。成熟的種子已被損壞——可能是被松鼠自己損壞的,以防止它們在洞穴中發芽。但一些未成熟的種子仍保留有活力的植物材料。
這研究小組首先嘗試利用果莢中的成熟種子,試使發芽。然而這些種子無法發芽。隨後,研究團隊嘗試使用未成熟種子的胎盤組織 (Placental
tissue),利用克隆 (Cloning) 技術,從這古老的材料中,培育出36株狹葉蠅子草。5 方法是研究小組從冷凍種子中提取了植物組織,將其放入小瓶中培養,而成功的使植物發芽、成長。
這些從 32,000年老種子復蘇的植株,它們成長,並在一年後開花,生產種子。這些「復蘇」的植物外型,與現代品種相似,但花形與現代狹葉蠅子草則略有不同,即花瓣稍大,花瓣間距也較寬。5 由於這個嘗試與發現,專家們表示,永久凍土層可能是「古老基因的保管庫」,許多現已滅絕的物種,也許都可能在這裡被發現,也可以使它們「復活」。
目前所有種子的保存計畫,最著名的可能是 2008年在挪威建成、所謂的「末日種子庫」,又稱「斯瓦爾巴全球種子庫」(Svalbard Global Seed Vault)。這種子庫依賴種子的冷凍來保存。這種子庫由挪威政府出資興建,以防止某些種子基因,由於戰爭、疾病、自然災害等,在大規模的區域性或全球性危機期間遺失,並進一步保存和備份種子的樣本。
2005
年,以色列的阿拉瓦研究所
(Arava Institute) 實驗室的所羅葳博士 (Dr. Elaine Solowey),曾以2,000年前,以色列人留下來的椰棗 (Date palm,學名Phoenix dactylifera) 種子,播種、發芽出一株雄株,而成爲當時的頭絛新聞。於是她們又多種了一些種子,有六粒種子發了芽,其中一株命名爲「哈拿」(Hannah) 的雌株,更在 2020年第一次結了果。6 (詳見拙作:《椰棗 (Date
Palm)-- 後續篇》,黃慶三 (11/20/2022),4ˊ https://cshuang2.blogspot.com/2022/11/datepalm-11202022ref-httpsblog.html
。)
「哈拿」這雌株所結出的果子,外表看來就和普通的椰棗相似,而其 ”Their flavor, interesting, is quite ordinary”,6 也就是說,這2,000年來,以色列的椰棗並沒 (任何明顯的) 改變。以上述32,000年老的狹葉蠅子草種子所復蘇的樣本來看,所種出的植物外型,也與現代品種相似,只是花瓣稍大、花瓣間距也大些而己。
以色列這位所羅葳博士,在得知這32,000年老的狹葉蠅子草種子,能够發芽、成長、開花、結子,就說:『一些古代栽培的現已滅絕的植物,或者一些曾經對生態系統十分重要的植物,如果能夠復活,那麼它們在今天將非常有用』(“Certainly some of the plants that were cultivated in ancient
times and have gone extinct or other plants once important to ecosystems which
have disappeared would be very useful today if they could be brought back.”)。2
依據所羅葳博士上面的陳述,想是可藉著一些滅絕植物的「復活」,能更進一歩研究、了解它們滅絕的肇因 (至少這麽期盼著),從而預防目前一些重要的植物品種,能够避免從蹈覆轍而滅絕,尤其目前氣候變遷的趨勢,以及未可預期的天災、人禍,誠需防患於未然也。
References:
1.
Yashina, Svetlana, et. al., Regeneration of whole
fertile plants from 30,000-y-old fruit tissue buried in Siberian permafrost.
Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), 109 (10) 4008-4013. February 21, 2012. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1118386109
2.
Kaufman, Rachel, 32,000-Year-Old Plant Brought
Back to Life—Oldest Yet
Feat may help scientists preserve seeds for the future. National Geographic, February 23, 2012.
https://www.nationalgeographic.com/science/article/120221-oldest-seeds-regenerated-plants-science
3. Russian Scientists
Revive 32,000-Year-Old Flower. Science News. Feb 23, 2012. https://www.sci.news/biology/article00194.html
4.
黃慶三,《椰棗 (Date
Palm)-- 後續篇》,(11/20/2022)。https://cshuang2.blogspot.com/2022/11/datepalm-11202022ref-httpsblog.html。)
5. Muzdakis, Madeleine, Scientists Revive 32,000-Year-Old Plant From Siberian Permafrost. My
Modern Met, April 21, 2021.
https://mymodernmet.com/scientists-revived-32000-year-old-plant-dna/
6. Friedman, Matti, The Sweet and Sticky History of the Date.
Smithsonian Magazine, November/December 2022. Vol.53, No.06, pp. 36-49 &
pp.116-120.
https://www.smithsonianmag.com/history/sweet-sticky-history-the-date-180980983/