生态杀手!加拿大一枝黄花在我国大肆扩散,背后或是基因“捣乱”

博文聊科学 2022-11-02 20:11:49

最近多个关于外来入侵物种的新闻登上了热搜。

一个是2023年4月实施的《黄河保护法》将严禁在黄河肆意放生外来鱼,造成严重影响者最高可罚款100万。

土豆想说的是,目前入侵黄河的外来鱼已达20余种,个别外来鱼大有“反客为主”的势头,其中德国镜鲤与黄河鲤鱼杂交产下了大量杂交鲤二代,这些杂交鲤鳞片杂乱,颜色暗淡、缺少光泽,咀嚼时口感发柴,散发着一股土腥味,与纯种的野生鲤鱼讲究得金鳞赤尾、身体梭长、味道鲜美有不小差距。

另一个是加拿大一枝黄花,该花有“生态杀手”“恶魔之花”之称,在我国多地均有发现,其中已遍及浙江杭州、宁波、温州、绍兴等多个市县,武汉江夏区黄家湖大道附近一次就发现了上千亩加拿大一枝黄花,黄灿灿的一片只得用挖掘机铲除。

论对生态的破坏力,杂交鲤鱼在加拿大一枝黄花面前只能算小儿科,从1935年作为观赏植物引入到南京、上海一带,再到在我国遍地开花,加拿大一枝黄花蛰伏了87年。通常而言外来生物在某地泛滥要经历引入、建立群落、停滞、扩散4个阶段,现在正处于疯狂的扩散期。

据专家介绍,早年加拿大一枝黄花只是分布在长三角一带,80年代中后期开始向外扩散,2000年后则进入快车道。目前,河南、安徽、三代、陕西、湖北、湖南、四川都出现了加拿大一枝黄花,它们正肆无忌惮地向大西北、大西南蔓延。

加拿大一枝黄花在我国肆虐真是因为缺少天敌吗?不全是,背后基因在“作祟”

加拿大一枝黄花原产自北美,在北美和我国却呈现出了两个完全不同的面孔。曾在北美考察过加拿大一枝黄花的专家在一篇文章中写道:当地大多数加拿大一枝黄花只有1米左右,数量稳定,似乎没有泛滥态势。

反观我国的加拿大一枝黄花能轻松长到2米,最高可长至3米,茎秆挺拔有力;耐高温、耐干旱,能生长在贫瘠的山坡上,也能长在石头缝、土培墙上;根系围绕植株向四周延伸,与本土植株争夺水分、养料,同时释放一种特殊的化学物质抑制对方生长,直至对方枯萎。

自从加拿大一枝黄花入侵上海以来有30种绿植、杂草被其逼到绝境,再未出现过上海。农作物也因为农田边有加拿大一枝黄花而长势萎靡或大幅减产。

这究竟是为什么呢?原来加拿大一枝黄花在北美是有天敌,且不止一个。杀伤力最强的是锈菌,一种植物寄生菌,一枝黄花感染后叶子枯黄、茎杆无力;效果最快的是甲虫,背上有三条线,几十只甲虫能把一枝黄花的叶子吃个精光,留下光秃秃的茎秆。此外,还有蝽象和瘿螨,都是对付一枝黄花的高手。

在我国一枝黄花并不能说没有对手,只是实力太弱,赶不上一枝黄花的扩散速度。加拿大一枝黄花可有性繁殖,一次产生2万多粒种子;也能无性繁殖,通过根茎实现自我复制,2年变成50多株,5年变成几百株。

更重要的是,加拿大一枝黄花的基因在我国发生了变化。研究发现在我国扩散的一枝黄花主要为多倍体,其中六倍体占77%,4四倍体为23%,二倍体少之又少;北美则相对均匀,二倍体占41%、四倍体28%、六倍体31%。

众所周知,多倍体的植物比普通植物表现得更为强势,比如细胞更大、吸收营养能力更强、光合作用更旺盛,在植株上则是更加高大,果实更饱满、数量更大,花朵更亮丽、颜色更鲜艳,比如三倍体无籽西瓜、四倍体马铃薯。

在我国的加拿大一枝黄花也遵循了多倍体植物的规律,个头比北美的高出一大截,对干旱、高温的承受力更强,进而拥有更强的扩散力。

为什么流入我国的加拿大一枝黄花出现这种反常变化呢?应该是基因发生了某种变化,当一枝花黄花从北美引入我国后面临了一个温度较高的新环境,几十年的适应过程中又有遭遇机械损伤、射线辐射、化学刺激的可能,这些都可能导致一枝黄花的染色体加倍,成为多倍体一枝黄花。多倍体一枝黄花比二倍体黄花竞争力更强、更适应我国环境,久而久之二倍体一枝黄花就越来越少了。

还有一个证据是,入侵欧洲的加拿大一枝花主力正是二倍体,当地温度普遍较低,恰恰适合二倍体生长。

写在后面:如何治理加拿大一枝花,真可以引入沙漠吗?

上文提到我国的一枝黄花比北美黄花更耐热,那能不能引入到沙漠,靠它们治理沙漠呢?土豆说:想法很好,但现在还不行。虽然多倍体的一枝黄花耐热性提高了,但还达到可抵挡过度缺水、高温的程度,还未到沙漠估计就枯萎了。

那如何更好地治理一枝黄花呢?按照一枝黄花的扩散速度,靠焚烧、拔除、药物恐怕是不行的,而且频繁使用药物还可能增强它的耐药性。

土豆更支持生态法,为其引入竞争对手。华东师大曾提出利用芦苇治理一枝黄花的思路,因为芦苇在生态位上强于一枝黄花,在河边、湿地种植芦苇,那么留给一枝黄花的生存空间将大减。缺点是这种方法无法应用在缺少的地方,需要另外想办法。

原创:土豆

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