银杏被称为"活化石",主要是因为它在植物演化史上具有以下几个显著特征:
1. 古老的起源
银杏是银杏纲(Ginkgopsida)现存的唯一物种,起源于2.7亿年前的二叠纪,繁盛于侏罗纪和白垩纪(1.5亿-2亿年前),与恐龙同时代。第四纪冰川期后,全球银杏科植物大多灭绝,仅存银杏(*Ginkgo biloba*)一种在东亚幸存,其形态与化石记录中的远古祖先几乎一致。
2. 形态演化停滞
银杏的叶片二叉分枝脉序、雌雄异株繁殖系统等特征在亿年间未发生显著变化。分子生物学研究发现,银杏的基因突变率极低,进化速率仅为其他裸子植物的1/3,这种遗传保守性使其成为研究植物进化的"时间胶囊"。
3. 特殊的分类地位
银杏在植物分类学上独成一级(银杏门 Ginkgophyta),介于蕨类植物和种子植物之间。其种子具裸露的胚珠(裸子植物特征),但精子具鞭毛(类似蕨类),反映出原始种子植物的过渡形态。
4. 极强的环境适应性
银杏具有抗辐射、抗病虫害、耐污染等特性,寿命可达3000年以上。其叶片中的银杏内酯、黄酮类化合物等次生代谢产物被认为是在长期进化中保留的古老防御机制。
5. 人类保护的活标本
中国南北朝时期起,银杏被广泛栽植于寺庙,人为保护使其免于灭绝。现代基因组测序显示,野生银杏种群可能已不存在,现存个体均为人工培育的后代。
补充知识:银杏的种子俗称"白果",但其繁殖效率极低,自然发芽率不足20%。2019年中国科学家破译其12Gb超大基因组,发现其包含大量LTR反转录转座子,这些"垃圾DNA"可能是其进化停滞的重要原因。目前全球90%的银杏古树分布在中国,浙江天目山被认为是最后的原生地。