只有两片叶子却从不担心秃头的它，是植物界能活2000年的活化

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　　撰文Skin
　　你能想象有一种植物，在恐龙还未灭绝的时代就存在，经过了漫长的历史长河，现在仍然存在在世界上吗？这是具有世界上最长寿叶子的植物百岁兰，距今，年龄最大的百岁兰已经有2000多岁了。
　　虽然它名字叫百岁兰（Welwitschiamirabilis），但实际上它不仅仅能活一百岁。通过碳14定年法的测量，研究者发现有些百岁兰其实已经五、六百岁了，而更大的百岁兰很有可能活到20003000年以上。
　　目前世界上最大的百岁兰，已经约1500岁了。Wiki
　　百岁兰的学名中隐藏了一段故事，19世纪，奥地利的植物学家弗里德里希韦尔维奇（FrederichWelwitschia）在非洲发现了一种奇怪的生物，它看起来像是长在沙漠里的章鱼，浑身布满卷曲分裂的叶子。植物学家既震撼，又恐惧，甚至“只能跪在地上，什么也做不了，唯恐一碰就会发现这种植物只是想象中虚构出来的。”之后，百岁兰的学名以植物学家韦尔维奇命名，而mirabilis就是奇迹般的（miraculous），百岁兰的学名正是“韦尔维奇发现的神奇植物”：Welwitschiamirabilis。
　　这种植物生长在非洲南部，安哥拉和纳米比亚沿岸的纳米布沙漠地区。纳米布沙漠是世界上最古老的沙漠之一，并且完全就是一片荒芜之地，年降水量低于25mm。为了在这样的恶劣环境中存活下来，百岁兰进化出了奇怪的形态：一个短矮而粗壮的倒锥形树干，极长的主根用来吸收地下的水分，当然，最重要的还是它有两片永远不会脱落的叶子。
　　百岁兰的结构。TheWelwitschiagenomerevealsauniquebiologyunderpinningextremelongevityindeserts
　　在南非的语言中，百岁兰也被叫做“tweeblaarkanniedood”，大意是“两片不会死的叶子”。的确如此，百岁兰终生只有两片叶子，能够持续生长数千年不会脱落。有人猜测，这是由于热带植物不需要像温带植物一样通过落叶来抵抗寒冷，并且一年四季也不会缺水。不过，在这种干旱到荒无人烟的沙漠中，它究竟是如何吸收水分的呢？
　　百岁兰：不仅没秃，甚至这头长发还有点飘逸。Wiki
　　百岁兰的根系非常发达，不仅有深入地下能够接触到地下水的主根，同时，在这片近海的沙漠中，虽然百岁兰叶片表面的气孔会因为省水而关闭，但靠近地面的须根会充分吸收清晨带来的海雾以保持湿润。
　　不只是百岁兰，其实世界上很多生长在非常干旱地区的植物都有自己的省水技巧景天酸代谢（Crassulaceanacidmetabolism，CAM）。在干旱环境中，进行CAM的植物会在白天保持叶片气孔的关闭，减少水分的蒸发，而在晚上，气孔打开吸收二氧化碳，这些二氧化碳会以苹果酸的形式储存在液泡中，到了白天后重新转化为二氧化碳，以供光合作用消耗。生长在干旱沙漠中的仙人掌、多肉植物都是使用这种方式来储存体内的水分。之所以被称为“景天酸代谢”，是由于这种酸代谢机制最早是在景天科植物中发现的。
　　生长在热带干旱地区的多肉植物，为了适应生存，发展出了一种独特的生存策略：景天酸代谢。Pixabay
　　虽然百岁兰看起来有一头浓密的长发，但也就是看起来多，实际上它只有两根而已。叶片基部的分生细胞会不断产生新的叶片组织，支持它持续生长。而当叶片尾端的那些细胞凋亡后，叶片尾部就会逐渐枯萎，展现出像是被烧焦的形态。但是依旧不会脱落，而这，其实也是百岁兰神秘的生存策略之一。
　　它真的只有两片叶子，看起来浓密可能只是因为叶子太长了Wiki
　　在中科院中非联合研究中心的组织下，深圳中科院仙湖植物园万涛研究员团队、中国科学院武汉植物园王青锋研究员团队、以及纳米比亚Gobabeb研究中心、英国Kew皇家植物园、中国科学院植物研究所等单位的科学家启动了对于百岁兰的研究，从百岁兰基因组的角度上探究它的演化历史，以及生态适应性。
　　科学家们发现，百岁兰的基因组呈现极端重度甲基化。所谓基因的甲基化，就是给原本的DNA加上甲基，而这会影响基因的表达，让它没有办法发挥遗传物质本该有的作用。简单点来说其实就是不让原有的基因正常工作了。
　　叶片尾端真的会有种像被烧焦一样的形态。FlickrTarmoTamming
　　这种甲基化能够保持基因组的完整性，还能避免DNA的有害突变。另外，重度甲基化加速了百岁兰基因组的脱氨作用。通常来说，当构成DNA的胞嘧啶（C）脱氨后会转化为尿嘧啶（U），因此，百岁兰基因组中的GC含量异常地低。
　　在漫长的发展过程中，百岁兰的基因组向着越来越简单，并且“低能耗”的方向演化。
　　这是因为，对于生命来说，DNA复制就是最基本的生命活动。因此拥有更多的遗传物质就意味着要消耗大量的能量。在沙漠这样恶劣的环境中的百岁兰想要生存下去，就需要找到一个低成本的能量消耗策略。
　　其他基因也发生了一些变化，比如说植物分生组织相关的细胞，它可以让百岁兰的两片叶子长久不断地获得新分化的叶片细胞，持续生长几千年。另外，它抗热、并且高度木质化的叶片也能够适应极端干旱的环境。
　　而这样一种经历了漫长岁月，能够忍受极端环境的长寿植物，由于太过独特，以致于它属于百岁兰目、百岁兰科、百岁兰属，在这个大分类中，只有百岁兰这一个独苗。也许当我们看到这样一株穿越上千年的生命，也会像19世纪的韦尔维奇第一次发现百岁兰时一样感到震撼。
　　小声：百岁兰只有两根头发却还没秃。
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