2025年3月5日星期三

狹葉蠅子草 (Silene stenophylla)—32,000年老種子的復蘇

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)，⁴^ˊ 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

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/

2025年2月24日星期一

仙女之舞 (Felt Bush)

仙女之舞 (Felt Bush) 黃慶三 (02/28/2025)Ref

https://cshuang2.blogspot.com/2025/02/felt-bush.html

【筆者註：「仙女之舞」，好個頗富詩意的中文名字，是2024年遊訪摩洛哥時，除了見到世界上最辣的「龍骨木」(Gum euphorbia)，https://cshuang2.blogspot.com/2025/02/gum-euphorbia.html，也見到「仙女之舞」這植物。它利用景天酸代謝，一種特殊而精巧的碳固定方式，以適應乾旱的氣候，能在夜裡吸收二氧化碳，同時釋放氧氣 (和大部份植物相反)，因此它又被稱為環保型植物；此外，又藉「植矽體」(Phytolith，意爲 “Plant stone”) 的吸收，發展出一種對昆蟲掠食者的防禦機制。】

仙女之舞 (2024 攝於摩洛哥)

仙女之舞盆栽 (2024 攝於摩洛哥)

仙女之舞、仙人扇 (Felt Bush，Elephant's ear kalanchoe，Fang，Velvet leaf kalanchoe，學名Kalanchoe beharensis) 景天科 (Stonecrops family, Crassulaceae)，伽藍菜屬、燈籠草屬 (Genus Kalanchoe)，多年生灌木，可長至 90公分至一公尺半高。原產於馬達迦斯迦 (Madagascar) 南部Behara 地區。屬名Kalanchoe是由伽藍菜的廣東話 (Gaa¹ laam⁴ coi³) 而來；品種名beharensis即指它的原產地 Behara。¹

「仙女之舞」這頗富詩意的中文名字，來自《台北典藏植物園》網站；² 「仙人扇」是其別名。³ “Felt bush” 則來它毛絨絨的葉子。它通常又被稱為「尖牙」 (Fang)，因為其葉緣有獨特的鋸齒狀尖牙狀葉，葉尖自然加厚而呈深棕色。「仙女之舞」是一種獨特的大型多肉花卉，株形高大有氣勢，冬季開黃綠色小花，因其獨特的葉片而受到讚賞。⁴仙女之舞爲「景天酸代謝」（Crassulacean acid metabolism --CAM）植物，能在夜裡吸收二氧化碳，同時釋放氧氣 (和大部份植物相反)，因此它又被稱為環保型植物，特别適合用來裝飾書房、卧室等處。所以除了種於庭院、花園，且常作為觀賞植物用盆栽。

景天酸代謝，也稱為CAM光合作用，是一種特殊而精巧的碳固定方式，它在某些植物中進化，以適應乾旱條件 (例如沙漠地帶，或不常澆水的岩石花園、盆栽)，使植物能夠在白天進行光合作用，但只在夜間進行氣體交換。因夜間氣温較低，植物進行氣體交換時，不易失水。這一代謝途徑，最早在景天科植物中被發現，由此得名。代表性的植物有仙人掌、鳳梨等。約99%的仙人掌物種都採用景天酸代謝；有些植物是專性CAM植物，而有些植物則可以根據環境變化，在不同的固碳方式間切換。拙作《虎尾蘭 (Snake Plant) 》，黃慶三 (01/25/2021)，https://cshuang2.blogspot.com/2021/01/snake-plant.html 有較詳細的說明。

「仙女之舞」又藉「植矽體」(Phytolith，意爲 “Plant stone”) 發展出一種對昆蟲掠食者的防禦機制。植矽體是高等植物的根在吸收地下水份時，同時吸取了一定量、可溶性二氧化矽，經植物組織輸送到莖、葉、花、果實等處，且在植物細胞間和細胞內沉澱下來，成爲固體、非晶質二氧化矽顆粒。⁵ 植矽體有多種功能。一些植矽體可能和植物的結構和支撐功能有關，因而增強植物的組織，⁶ 「仙女之舞」更藉此發展出一種對昆蟲掠食者的防禦機制。

這種機制涉及葉片中的「非晶矽」(Amorphous silicon, α-Si )。這種矽的硬度比牙釉質或昆蟲的顎部還要高。咀嚼它可能會損害昆蟲的咀嚼表面，從而使昆蟲食用這種植物變得不舒服。⁷ 「非晶矽」又稱無定形矽，爲單質矽的一種形態，不具有完整的金剛石晶胞，純度不高，熔點、密度和硬度也明顯低於晶體矽，⁸ 却也成為「仙女之舞」的一種對昆蟲掠食者的防禦機制。

仙女之舞全株含有心臟糖苷 (Bufadienolide)，對人類、貓和狗具有中等的毒性風險。攝入後可能導致嘔吐、腹瀉和心率異常。整個植物都有毒，花朵尤其危險。如果寵物攝入，立即尋求獸醫護理至關重要。人類應避免攝入，以防造成嚴重健康問題。寵物主人必須將仙女之舞放在夠不到的地方。⁷

它原產於馬達加斯加高地，因其抗旱特性而在最少水分中茁壯成長。它擁有厚實的毛絨狀葉片可保持水分。每2-3週澆水一次，使用良好的排水土壤以防止根腐，使其成為適合的常綠室內植物。該植物不耐寒，喜歡陽光充足的溫暖環境。理想的溫度攝氏20 – 38度。⁷

在春季和夏季每 2-3 個月施用特定於多肉植物和仙人掌的肥料，濃度為四分之一。避免在秋季和冬季的休眠期施肥。施肥過多可能會對仙人扇造成傷害，因此必須嚴格遵循指導方針，以促進其絨毛葉片的最佳生長和健康。為了維持仙人扇的形狀，可在春季和秋季修剪多餘或密集的樹枝，並用硫磺粉處理切口。盆栽者可每 2 年的春季換盆一次。

仙女之舞常採用扦插法繁殖，葉插、枝插均可，但通常以葉插法爲主。葉插宜在3至5月時進行，把肥厚的葉片置於沙床上，保持基質與空氣濕潤 (可置於透明塑膠袋中)，約20至30天後可生根，并長出新的小株；枝插則在生長期選擇 5至8厘米長健康的枝梢，切口塗上硫磺，待剪口曬乾後插入沙床。約20至30天能生根。

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