我們日常生活中隨處可見種子，從花生米到咖啡豆，種子無處不在。但種子不僅僅是我們餐桌上的美味，在植物學中，它們代表著生命的起點。
一粒種子，包裹著未來的希望：種皮為其提供保護，胚則是生命的起源，而胚乳則充滿營養物質。但你知道種子的生命力有多么強大嗎？最長可以存活多久？然而，在看完這篇文章之前，應該沒人敢相信，目前種子存活的最長紀錄是3.2萬年！
各種種子圖片來源：作者AI生成
凍土層中3.2萬年前的種子復活了
想象一下，在動畫電影《冰川時代》中，那只追求堅果的松鼠可能從未想到，它的遠古同類所埋藏的種子，會在3.2萬年后成為科學的奇跡。
2007年，俄羅斯的古生物學家在西伯利亞科雷馬河的永久凍土層深處，發現了一系列古代松鼠的巢穴。這些洞穴深藏地下20至40米，成為時間的膠囊，里面保存著一批約3.2萬年歷史的植物種子。
到了2012年，科學家們啟動了一項前所未有的嘗試：復活這些古老的種子。他們成功培育出了狹葉蠅子草（Silenestenophylla），這不僅是植物學史上的一大突破，更是最古老的植物種子復活紀錄的刷新。
但這個復活過程并非簡單的種植，而是一項技術挑戰。科學家們首先從這些遠古種子中提取胚胎組織，然后利用精密的組織培養技術，才實現了這一生命的重啟。
那么，這些埋藏了3.2萬年的種子為何得以存活至今？研究人員推測，這些種子在被松鼠埋藏后，被凍結在永久凍土層中，而這層凍土自那時起便未曾融化。這種冰封的環境為種子提供了一個獨特的保存條件，讓它們得以穿越時光。
當這批3.2萬年前的植物種子被專業科研團隊發現并復活時，它們不僅展示了過去的遺跡，還為我們提供了研究古代生物的獨特機會。經過培育，這些古老的狹葉蠅子草開出了花朵，雖然在花瓣間隙、長度和葉片形態上與現代同類植物略有不同，但其本質特征保持不變，成為連接過去與現在的生物橋梁。
3.2萬年前的種子長出的狹葉蠅子草圖片來源：參考文獻1
古堡碎石中的兩千年種子奇跡
在狹葉蠅子草種子刷新古老種子復活紀錄之前，有一個故事已經在科學界流傳：兩千年前的棗椰樹種子的復活。這個故事始于以色列南部的阿拉瓦沙漠，一個曾經是棗椰樹生長地的地方。
這些樹木因為氣候變遷和缺乏水源逐漸消失了數百年。然而，40年前，在挖掘死海東岸的古堡馬察達要塞時，考古學家們發現了一批棗核，正是這些棗核使得消失已久的棗椰樹再次在現代煥發生機。
科學家們用這些古老的棗核進行了一系列精心的實驗。他們將棗核放入保溫瓶中，緩緩灌水，并使用赤霉酸和植物生長激素來促進它們發芽生根。隨后，這些種子被種植在充滿新鮮土壤的盆栽中。
經過26個月的悉心培養，這些沉睡了兩千年的棗椰樹種子不僅發芽了，還長到了121厘米的高度。這種復活在極端干燥和炎熱的死海地區氣候條件下成為可能，這些條件為種子提供了一個幾乎完美的自然保存環境。
通過對這些古代棗椰樹葉片的DNA分析，科學家發現，盡管這些古老品種與現代棗椰樹在基因層面有超過50%的相似度，但它們仍然保留了獨特的歷史印記。
最令人驚喜的是，經過不懈地努力，這些古代樹木甚至結出了果實。第一批收獲的椰棗平均每顆重約18克，被描述為極其美味。這種科研成果不僅僅是科學的勝利，更是一個關于時間和生命力的美麗故事。盡管我們還無法目睹恐龍的復活，但已經可以品嘗到數千年前的椰棗，這正是科學研究的魅力所在。
圖32千年前的種子長出的棗椰樹（A：種子；B：生長3個月后達到15厘米；C：生長7.5個月達到31厘米；D：生長26個月達到121厘米）圖片來源：參考文獻2
為了測定種子壽命
科學家做了一個持續一百年的實驗
在2021年4月一個寂靜的凌晨，密歇根州立大學的一個隱秘角落成為了一群植物學家的聚集地。他們頭戴探照燈，手持鐵鍬和卷尺，遵循一張陳舊的地圖，開始了一場不同尋常的挖掘。
他們的目標不是傳統意義上的寶藏，而是一批埋藏了142年的種子，這些僅僅是一些普通的雜草種子。但它們卻是一項歷時長達一個世紀以上的偉大科學實驗的一部分。不過，這是一項十分漫長而偉大的科學實驗，直至今日，這項實驗已經進行了140多年，而且還得再等80年才能結束。
圖4挖掘種子的示意圖圖片來源：作者AI生成
這項由威廉·詹姆斯·比爾教授于1879年設計的實驗，目的是探索休眠種子的實際壽命。比爾教授準備了20個玻璃瓶，每個瓶子裝有1050顆來自21種不同植物的種子，每種各50顆，與濕潤的沙子混合后埋藏于校園內。
最初，計劃每隔5年挖掘一瓶來測試種子的存活狀況。然而，隨著時間的推移，這個時間間隔逐漸延長，從20世紀20年代的10年延長到80年代的20年。
經過一個多世紀的漫長等待，這些種子中的大多數已經失去了生命活力，但令人驚奇的是，毛瓣毛蕊花（Verbascumblattaria）的種子仍然保持著生命力。這一發現不僅驗證了種子驚人的生命力，還為我們提供了關于種子存活和生態系統恢復的寶貴數據。
從比爾教授保藏的第16個瓶子中取出種子并發芽生長圖片來源：參考文獻3
比爾教授最初設計這項實驗的目的是為農業提供參考，了解雜草種子在農田中的生存周期。但隨著時間的推移，這項實驗的意義已經超越了最初的目的，為我們提供了關于種子長期保存和生態環境改善的重要見解。這項實驗預計將在2100年結束，目前仍有4個玻璃瓶等待著科學家們的發掘。
結語
這些關于種子的故事，從古冰土和沙漠碎石中的千年復活到密歇根州立大學的百年實驗，不僅展示了種子作為生命起源的不朽力量，還揭示了自然界中生命與時間的微妙交織。
這些種子橫跨千年歷史，成為我們與過去的橋梁，同時也是科學探索和自然保護的重要標志。它們教會我們尊重自然，提醒我們在維護地球生態平衡中的責任，展現了自然界等待我們去探索、理解和保護的無盡奇跡。
參考文獻
[1]Yashinaetal.Regenerationofwholefertileplantsfrom30,000-y-oldfruittissueburiedinSiberianpermafrost.PNAS.2012,109(10),4008-4013.
[2]Sallonetal.Germination,genetics,andgrowthofanancientdateseed.Science.2008,320,1464.
[3]Flemingetal.The141‐yearperiodforDr.Beal'sseedviabilityexperiment:Ahybridsurprise.AmJournalofBot.2023,110:e16250.
本文為科普中國-星空計劃作品
出品｜中國科協科普部
監制｜中國科學技術出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司
作者丨Denovo 科普團隊
審核丨王康 國家植物園科普館館長
上一篇：山火頻發物種反而更豐富？植物對于火災的承受力比想象中要大得多
下一篇：返回列表
【免責聲明】本文轉載自網絡，與科技網無關。科技網站對文中陳述、觀點判斷保持中立，不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考，并請自行承擔全部責任。