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复旦大学创先争优表彰大会交流发言

生命的高度

生命科学学院教授、中组部第六批援藏干部  钟扬

 

“更高、更快、更强”似乎是生命世界共同的追求。一个物种的高度常常是生物学家们首先关注的特性。一株植物能长多高?它的高度与其遗传背景和生态环境密切相关,是其成功地利用阳光、水份、土壤营养等诸多条件的综合结果。分布于美国加州的北美红杉株高可达150以上,这不仅是现存植物界中一个令人叹为观止的高度,而且已经接近数理学家们理论预测的高度极限。无疑,在生态环境适宜的原始森林中,每一棵北美红杉都算得上是一个真正的成功者。

从我到青藏高原第一天起,我也一直在寻觅这样的成功者。我们对西藏巨柏和沙棘植物进行了多年的研究,特别是后者,引发了我对青藏高原植物株高的思考——沙棘近缘种的株高依海拔高度从1010余厘米呈梯度变异,取决于每一株植物的生境。那些生长在海拔5000以上、株高不足20厘米的沙棘更令人感怀,在这里生存已属不易,繁衍更是奇迹,由于缺乏传粉的昆虫,它们甚至需要在不同的群体中变换性别的比例(对这一科学问题的探究已成为我们主持的国家自然科学基金重大研究计划项目的主题之一)。我们在向这些矮小而顽强的生命致敬的同时,不禁要问:它们是怎么来的?为什么要在如此恶劣的环境中生存?

随着我们对喜马拉雅山的雪莲——鼠麴雪兔子的研究不断深入,心中的答案渐渐清晰起来。1938年,德国探险家在海拔6300左右的珠穆朗玛峰南坡采集到一棵几厘米高的鼠麴雪兔子,将其记载为世界上分布最高的高等植物,被国际高山植物学专著和教科书奉为经典。随着全球变化和冰川消融,植物的分布可能有新的高度。为此,我们一次又一次去珠峰考察,今年6月终于在海拔6100以上的北坡采集到了宝贵的样品(凑巧的是,这与“蛟龙号”深潜突破6000是同一天),这些样品使我们在南坡找到突破现有世界记录的最高海拔分布植物的信心倍增,而进一步的分子生物学分析将为揭示其种群来源和动态及其与全球变化的关系提供科学的依据。

然而,鼠麴雪兔子并不是一个青藏高原特有种,它广泛分布于我国西南和西北各地以及邻近国家,其中不乏低海拔和环境优越的种群。仅从生物学特性看,青藏高原种群明显要差得多,但这些矮小的植株竟能耐受干旱、狂风、贫瘠的土壤以及45℃的昼夜温差。生物学上的合理解释是:它之所以能成为世界上分布最高的植物就是靠这些一群又一群不起眼的小草承担着“先锋者(奠基者)”的任务,向新的高地一代又一代地缓慢推进。

在一个适宜生物生存与发展的良好环境中,不乏各种各样的成功者,它们造就了生命的辉煌。然而,生命的高度绝不只是一种形式。当一个物种要拓展其疆域而必须迎接恶劣环境挑战的时候,总是需要一些先锋者牺牲个体的优势,以换取整个群体乃至物种新的生存空间和发展机遇。换言之,先锋者为成功者奠定了基础,它们在生命的高度上应该是一致的。这就是生长于珠穆朗玛峰的高山雪莲给我的人生启示,它将激励我毕生在青藏高原研究之路上攀登。

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喜马拉雅山的雪莲——鼠麴雪兔子(摄于珠峰 海拔5800 m)

 

 

 

发布时间 2012-07-04