谁叫我身手不凡?意大利苍耳的“自白”

科技工作者之家 2020-11-17

作者:邵华(中国科学院新疆生态与地理研究所)

文章来源于科学大院公众号(ID:kexuedayuan)

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我叫意大利苍耳,生态学家们管我叫“外来入侵植物”,这也意味着我的出生地不在中国,而且已经在中国造成了一定的危害。

现在我要向人们道歉,把我的秘密都说出来。

为什么我会来到中国?

实际上,我的老家在美洲,我原本打算老老实实呆在家里的,可是谁知道却漂洋过海到遥远而陌生的中国来。

据专家们推测,因为我的种子有尖锐的钩刺,可以粘附在牛羊等动物身上,或混迹于粮食、饲料等农牧产品中,因此我可能是通过国际贸易途径来到中国的。

意大利苍耳带有钩刺的果实(这是我的种子的证件照)

根据现有文献记载,人们第一次发现我是在1991年北京的昌平。

因为我结实量大,生长迅速,经过二十几年的发展,我的子孙后代逐渐扩散到了辽宁、山东、广东、河北、新疆等多地。

这些年来,我在入侵地疯狂地生长繁殖,成功地排挤掉了多种本土植物,常常形成大面积的纯植丛,使当地生态系统的物种多样性显著降低,生态学家们对此非常头疼。

我还常常不请自来,侵入到玉米、大豆等庄稼地里,汲取本应属于农作物的营养,大肆生长。我的个头能窜到两米多高,庄稼都被我淹没,减产常在50%以上!

意大利苍耳在新疆伊犁入侵玉米地(这是我的犯罪证据)“我”有哪些厉害之处?由于我对环境带来的危害较为严重,防控困难,2007年我被列入《中华人民共和国进境植物检疫性有害生物名录》,我也算是出名了!

因为我的抗逆性强,既耐贫瘠,又耐干旱,科学家们预测,除去西藏、青海等地不是我的适生区,其它地区都有可能成为我的地盘,想起要霸占中国很多地盘,我都忍不住偷笑了!

不过,你不要以为所有的外来植物都像我一样厉害。

生态学家们总结出一个“十一定律”,就是说只有十分之一的外来植物能在异地存活下来,能像我这样活得风生水起的种类其实并不太多。这当然是因为我有入侵的秘密法宝。

对于外来植物为什么能够在较短的时间内迅速占据生态优势,科学家们提出了很多的假说,比如天敌逃逸、繁殖压力、氮分配进化假说等等。

其中有一个假说叫做“新武器假说”,这个假说认为,由于像我这样的外来植物缺乏和入侵地植物共同进化的历史,可以产生使本土植物更加敏感、难以适应的化感物质(编者注:通俗地讲,就是能让植物相生相克的物质),从而影响它们的生长,并使自身占据优势。

这一概念后来也扩展到化感物质对入侵地土壤微生物产生影响的范畴。那么你来猜猜看,我的入侵法宝里,除了前面提到过的果实带钩刺,结果量大,抗逆性强,生长迅速之外,有没有什么“新武器”呢?

其实,对于我的入侵机理,中国科学院干旱区生物地理与生物资源重点实验室邵华博士的研究团队已经进行了长期的研究。

他们发现,我产生的主要化感物质都是苍耳亭,黄质宁,苍耳皂素之类的苍耳内酯类化合物,这些化合物本地苍耳也能大量产生,所以说,我来到中国,可是根本没有携带什么神秘的新武器的!

意大利苍耳产生的主效化感物质

虽然我并不想把我入侵的秘密法宝全都告诉你,不过我感觉中国科学院新疆生态与地理研究所的生态学家们已经发现了一些端倪。

例如,他们发现由于我的入侵,土壤的养分状况、土壤酶活性等发生了显著的变化,而且土壤微生物的种类、数量和入侵之前的情况也完全不同了,比如可培养真菌的数量大幅度增加。

哎哟,我不能再往下说了,秘密全被你们知道了,我没有被捉的同伴还怎么继续入侵呀!

非入侵地和入侵地土壤中可培养真菌的种类和数量发生显著变化:上:非入侵地土壤真菌;下:入侵地土壤真菌

难道“我”就没有一点好?在过去的二十几年里,我的表现也许过于猖獗了,于是早有人想动手收拾我了。

人们发现,在我个头很小的时候,常用的对付双子叶杂草的除草剂如2,4- D、百草枯等对我还是管用的。可是说到化学除草剂,大家就不得不考虑到对环境的危害问题,总不能为了解决我这个危害环境的祸害,又带来了新的问题吧!

不过呢,科学家们自有高招,他们在野外我的病株上搜集致病真菌,目前正在着手研究用这些真菌来对付我,还说这种生物防治的方法更加安全,看来我以后的日子不太好过了!

可我就真的这么一无是处吗?

不过话说回来,难道我们真的只有害处,没有用处吗?才不是,其实我很想提醒人类,是不是应该换个角度看待我们入侵植物?

因为毫不夸张地说,我的全身都是宝。

我的果实化学成分和苍耳类似,可以用来治疗鼻炎。

我的种子含油量较高,而且富含亚麻酸,能够吸附铅等重金属,可以用来治理工业污染土壤。

我能够抗干旱、耐贫瘠,对环境有极强的适应性,可用来保持水土和防治土壤沙漠化。

我能够产生大量的苍耳内酯类化合物,这类化合物不仅可以抑制癌细胞生长,还具有显著的抑制杂草生长的活性,有极大的开发前景。

我的提取物能够杀灭蚜虫、菜青虫、红蜘蛛等害虫,可以开发为植物源杀虫剂。

所以啊,别看我现在是老鼠过街,人人喊打,在未来的日子里,说不定农民伯伯们争着抢着要种我呢!

希望大家能够理性的看待我,虽然我有很多过错,但是多加利用,我也希望能够给人们的生活带来无尽的好处。