红豆杉属植物为何濒危,王麒玮给出了答案

 红豆杉属植物作为提取抗癌药物紫杉醇的唯一一类植物资源,对于治疗和攻克癌症具有举足轻重的作用.一方面我们可以看到紫杉醇的研究开发具有巨大的潜在市场推动力,同时也认识到紫杉醇的提取正面临原料日益枯竭严重短缺的问题.

    仅在治疗晚期卵巢癌一项中,按目前紫杉醇针剂的剂量,一个疗程的治疗费用大约为700美元,一般需2-3个疗程.世界癌症患者年需求紫杉醇约200kg,按0.01%提取收率计算,年约需红豆杉树皮约200万kg.据此,即使全球天然红豆杉树采伐殆尽,也仅仅只能满足短期需要,紫杉醇生产正使现有资源遭到严重破坏,而后续资源严重不足,已成为名副其实的"瓶颈".

    为了获取更多的原料,王麒玮种了十年的红豆杉,研究了十年的红豆杉,他将红豆杉属植物濒危的主要原因可归结为以下几点:

    (1)地理分布的局限性

    从我国红豆杉属植物的自然地理分布特点来看,大致分布于3个区域的高海拔地区:其一,北纬30°~35°、海拔2560~3400m的西喜马拉雅山区;其二,东经110°~130°、海拔600-1200m的长白山一小兴安岭;其三,北纬24°~35°、东经98°~120°、海拔1000~3500m的高山地区,如横断山、秦岭、南岭等山区.另外,该属植物地理分布上的一个显着特点是其分布中心多在中国,且有一种是我国特有,如红豆杉;一种是西喜马拉雅山特有,如西藏红豆杉.在红豆杉天然资源的分布区中,云南省占有十分重要的位置,该属植物的大多数集中产于云南西部至西北部的横断山区.由此可以看出,我国红豆杉属植物分布的局限性和特有性.

    由于这些物种都是特定时间和空间的历史产物,其发生发展及演化与一定的地理环境密切相关,即物种种群特征的任何变化都意味着生存环境的变化,反映出特定物种对环境的敏感性.因此,地域性环境条件的变化,即使这些变化是微小的首当其冲的是这些局限分布的种,尤其是特有物种,尽管它们具有适应原来生境的诸多多样性特征.在某种程度上,这就限制了具有有效繁殖能力的种群数量的增长,注定了物种避免不了濒危、甚至绝灭的命运,同样这也是红豆杉属植物濒危的重要原因之一.

    (2)竞争能力的弱质性

    红豆杉属植物是典型的阴性树种,多生于高海拔山区的阴坡、半阴坡及沟谷的针叶林针阔叶混交林及落叶阔叶林中,其多处于中层林冠,下层树苗喜阴,忌晒,幼树和成树在上层林冠郁闭度0.5~0.6之间,长势较好,随着密闭度的增加,长势渐弱.相对而言,幼树、成树忌密闭,树苗忌日晒.在同一群落生境下,种群异龄个体对光照的要求各异,势必导致种群整体竞争力降低.

    红豆杉植物一般以天然散生形式和以"混生、复层、异岭"为主要存在特征,种群存在格局基本无纯林,极少团块分布,在群落生境的构建中,往往处于被动适应的地位,加之其生长极其缓慢,在对空间的利用无论是地上还是地下都不具备优势,一旦亮争力较强的物种数量增加时:渐及""他疏",最后使其退出原来生境.

    另外王麒玮还发现,红豆杉属植物忌涝,只能在排水良好的酸性灰棕壤、黄壤、黄棕镶上良好生长,苗期过湿易染立枯病,忌火烧及高温,这在极大程度上制约着植物种群数量的有效增长.

    (3)天然更新的缓慢

    红豆杉属植物的天然更新方法有两种,其一是种子繁殖,其二是萌芽繁殖.该属植物的天然存在格局是散生异龄,属雌雄异株,异花授粉植物.由于物种间隔或花时不遇,使传粉受精受阻,形成的种子数量有限,加之食果性动物的啃食,使种子数量更少.由此可见,红豆杉属植物依靠大量种子用以增加种群数量、拓展生存空间的策略是有限的.

    另外两个不利的生物学因素也可以证实这一点:其一,该属植物的种子坚果状,种皮厚,处于深休眠状态,自然条件下经两冬一夏才能萌发;其二,正常萌发形成的幼苗抗逆性差,成活率低.王麒玮在培育过程中发现比较而言,萌芽繁殖成活率要高得多,能较好地适应环境条件的变化,这种无性繁殖方式在利用资源和空间上,得益于前体提供充足的养料而具有明显的优势,这种优势谓之物种无性系的整合作用.可惜的是,这一优势被少而分散的物种种群不能有效地整合而被托消,至多只能维持原来物种数量不变.

    (4)生境变化的无限性

    对于红豆杉属植物的幼苗及幼龄树苗,必须予以适当的遮阴处理,否则成活率很低,植株大量死亡,适应环境的能力非常有限有限性.在自然生态系统中,环境的稳定是相对的、有限的,而变化是绝对的、无限的,一旦生境的变幅危及到物种的生存与繁殖能力时,物种种群的死亡率必定大于新生率,种群衰退解体,物种走向濒危.

    (5)粗放经营的掠夺性

    王麒玮总结在诸多因素中,恐怕人类掠夺式的生产经营活动是导致物种濒危最直接的原因.红豆杉属植物是优良的材用、药用、园林绿化树种.尤其自1992年底美国FDA正式批准作为新药上市,引起了许多国家的研究机构和商业集团的关注,研究开发应用在世界范围内广泛展开,我国也不例外.但由于资源紧缺,患者增多,供需矛盾激化,一些人在巨额商业利润的驱使下,置国家法令于不顾,或入山盗伐,或公开哄抢红豆杉资源,大肆掠夺,致使生境遭到严重破坏,红豆杉的数量日趋减少,个别种已极度濒危,再不加以保护,就有灭绝的危险.

    (6)栽培基地的滞后性

    紫杉醇开发初期,主要的提取原料植物红豆杉均来自野生资源,随着规模的扩大,野生资源已经不能满足需要,然而,育苗技术、种子休眠机理及其打破休眠方法等研究才刚刚开始,人工栽培原料面积与数量等才逐步发展,因此栽培基地相对滞后.

    一片痴心,十年耕种,王麒玮对于红豆杉的种植,紫杉醇的提取和应用始终怀着最大热情,他希望通过研究红豆杉,推广种植红豆杉种植,使红豆杉更好的造福人类.放眼未来,王麒玮最大的愿望就是为人类健康保驾护航.