一種原產(chǎn)東亞的植物——虎杖，漂洋過(guò)海到歐洲和北美后，竟成了臭名昭著的“生態(tài)殺手”，被列為全球百大入侵物種之一。它憑什么能如此成功？中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園的廖志勇博士聯(lián)合多國(guó)頂尖團(tuán)隊(duì)，通過(guò)一系列重磅研究，揭開(kāi)了虎杖的“入侵密碼”！

圖1 系列研究對(duì)象虎杖（Reynoutria japonica）在引入地歐洲的生長(zhǎng)情況。圖片由合作者M(jìn)adalin Parepa博士提供。

全球追蹤“植物入侵者”：

科學(xué)家們像偵探一樣，深入虎杖的“老家”（中國(guó)、日本）和“入侵地”（歐洲、北美），系統(tǒng)調(diào)查了156個(gè)野生虎杖種群的生長(zhǎng)情況、遇到的“敵人”（天敵），并收集了環(huán)境數(shù)據(jù)和植株樣本。他們?cè)诎婕{植物園建立了全球虎杖“種質(zhì)圃”，確保研究材料安全可靠。

核心發(fā)現(xiàn)：虎杖的“變身”與“超能力”

長(zhǎng)得更猛了！ 與原產(chǎn)地（尤其中國(guó)）的親戚相比，入侵歐洲和北美的虎杖種群個(gè)頭（生物量）顯著更大，能長(zhǎng)成更茂密的“綠墻”，擠占其他植物的生存空間。

生存策略“升級(jí)”了！ 入侵虎杖不僅長(zhǎng)得大，還發(fā)展出了全新的“生存策略組合”。它們的葉子更薄（比葉面積變化）、體內(nèi)的防御物質(zhì)也變了。科學(xué)家認(rèn)為，這主要是因?yàn)椋?/p>

天敵“消失”了： 在入侵地，老家那些吃虎杖的昆蟲(chóng)和病菌大大減少（天敵逃逸），虎杖不用花太多資源“打架”，可以把能量都用在“長(zhǎng)身體”和“開(kāi)疆拓土”上。

新環(huán)境“逼”的： 新的氣候、土壤等環(huán)境因素也在促使虎杖做出改變，適應(yīng)得更快更好。

(相關(guān)成果發(fā)表于Global Ecology and Biogeography)

“分身術(shù)”超強(qiáng)！ 通過(guò)把全球不同來(lái)源的虎杖種在環(huán)境相同的“同質(zhì)園”（版納和上海各一個(gè)）里對(duì)比，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：

入侵地（歐、美）的虎杖，其“老家”很可能是日本的種群。

這些來(lái)自日本和入侵歐美的虎杖，相比中國(guó)老家的虎杖，擁有更強(qiáng)的無(wú)性繁殖（克隆）能力——像孫悟空拔毫毛一樣，靠根莖就能快速“分身”出一大片，迅速占領(lǐng)地盤(pán)。

更厲害的是，入侵歐美的虎杖，其“分身術(shù)”的可塑性（適應(yīng)不同環(huán)境的調(diào)整能力）比日本老家的還高！

結(jié)論： 最初被帶到歐美的虎杖，本身就帶著“超強(qiáng)分身術(shù)”的基因（高克隆能力基因型）。到了新環(huán)境，這種“分身術(shù)”變得更靈活、適應(yīng)性更強(qiáng)，是它橫掃北半球的關(guān)鍵！

(這項(xiàng)研究發(fā)表于New Phytologist，并被出版集團(tuán)重點(diǎn)推介)

圖2 虎杖不同來(lái)源種群葉片在野外被天敵取食面積（A）和被病菌危害葉片數(shù)（B）。圖中照片分別為原產(chǎn)地中國(guó)種群葉片在野外被天敵取食和被病菌危害情況。

圖3 虎杖不同來(lái)源種群生長(zhǎng)對(duì)西雙版納（XTBG）和上海（SH）同質(zhì)種植園環(huán)境的響應(yīng)范式異同。圖中每條細(xì)線表示同一種群在不同種植園表現(xiàn)的均值，每條粗線為同一來(lái)源不同種群的均值。US：北美洲種群；EU：歐洲；CN：中國(guó)；JA：日本

研究意義：

破解入侵機(jī)制： 這些研究首次在全球尺度上，清晰揭示了虎杖入侵成功的核心在于關(guān)鍵性狀（生長(zhǎng)、防御、克隆繁殖）的顯著變化及其超強(qiáng)可塑性。

管理新思路： 理解了虎杖的“超能力”來(lái)源，有助于科學(xué)家更有針對(duì)性地開(kāi)發(fā)防控策略，比如尋找能抑制其“分身術(shù)”的方法。

生態(tài)預(yù)警： 為預(yù)測(cè)和防范其他具有類似“超能力”潛質(zhì)的外來(lái)植物提供了科學(xué)依據(jù)。

總結(jié)： 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，入侵歐美的虎杖比老家親戚長(zhǎng)得更壯、繁殖更快（靠根莖瘋狂分身），而且這種“分身術(shù)”到了新地盤(pán)還能變得更靈活！這種“超能力變身”，加上少了老家天敵的制約，讓它成了可怕的“植物入侵霸主”。

作者：廖志勇

新聞來(lái)源：

http://xtbg.cas.cn/2022/kywzq/bioinvasion/wqnte/202503/t20250310_7551250.html