它可以活几千年
它只有两片叶子，而且一直生长，从不脱落。
它被认为是世界上最奇怪的植物之一。
被誉为植物学中的“活化石”。
Magic 百岁兰
百岁兰
百脉根，又名日本南蛇藤，属于百岁兰科百岁兰属。树干短而粗壮，呈倒圆锥形，高度很少超过50厘米，直径可达1.2米；树干的上端或多或少分裂成两部分，沿着分裂的边缘有一片巨大的革质叶子。叶子长且呈带状，有许多平行的叶脉。球果形成复杂分枝的一般序列，花是单性和雌雄异株的。一般来说，一株雌性植物可以结60到100个雌性球果和10，000粒种子。种子有纸质翅，种子有胚乳和外胚乳，有2片子叶。
▲ 百岁兰雄株
▲ 百岁兰雌性球果受精后。
没有朋友也没有亲戚――远离所有的亲戚
百岁兰是以奥地利植物学家Friedrich Welwitsch的名字命名的，他是第一个在安哥拉发现并描述这种植物的人。
1859年9月3日，韦尔奇在安哥拉南部纳米比沙漠旅游时，发现了一种巨大的植物，看起来像章鱼，又像半枯萎的。这无疑让他震惊。他在日记中写道:“它是我所见所闻中最精致、最神奇的结晶。这是大自然的奇迹。只有南部非洲能繁殖这个物种。”
最终，这种植物被命名为“万寿菊”，即“威尔威奇的神奇物种”。Welwitschia是Welwich的拉丁名，mirabilis代表着惊艳和神奇。
▲化石记录，百岁兰在巴西、葡萄牙等地已有广泛分布。然而，随着大陆板块的分裂和气候的突变，安哥拉和纳米比亚的沙漠中幸存了自然种群。百岁兰是CITES附录II保护植物。
在植物学分类中，百岁兰属于百岁兰目，百岁兰科和百岁兰属，而在这个大分类中，只包括百岁兰。整个地球上没有与百岁兰相关的其他物种，在地球上百岁兰是“没有朋友”的。
活化石
夏天是每年百岁兰的生长季节。百岁兰无疑是长寿之星。他们的预期寿命估计在400到1500岁之间。迄今为止发现的最古老的植物已经有2000多年的历史了。
▲地球上已知最古老的百岁兰大约有2000岁。它的两片叶子也和植物一起存活了2000年。
自从恐龙时代以来，百岁兰就独自生活在地球上。时至今日，与百岁兰同龄且关系密切的植物早已灭绝。
在安哥拉，百岁兰也被称为“n'tumbo”，意为“树桩”；在南非，它被称为“twee blaar kanniedood”，字面翻译为“两片叶子的固执”；在赫雷罗(纳米比亚、博茨瓦纳和安哥拉西南部使用的当地语言)，这种植物被称为“onyanga”，意思是“沙漠洋葱”。百岁兰能为羚羊、黑斑羚、犀牛、斑马提供食物和营养。有人曾观察到鸟类在其上或其下筑巢，一些蛇、蜥蜴和节肢动物也将其作为庇护所。百岁兰在沙漠中提供了一片清凉的绿洲，这些生物把它作为微栖息地，进一步证明了它的生态意义。
遭受艰难和干旱
非洲的纳米布沙漠是世界上最古老的沙漠之一，年降雨量不足25毫米。纳米布的意思是“不毛之地”或“一无所有的地方”。百岁兰生长在这里。
因为生长在近海沙漠，受冷空气流影响，沙漠每天都带来海雾。虽然降雨量有限，但这种赋予生命的雾相当于每年50毫米的降水量，每年从清晨到中午至少有300天笼罩着这片旱地。
▲纳米比亚斯瓦科普河上观测到的百岁兰的形态在1884年和2016年几乎没有变化。(来源:网络搜索)
百岁兰的叶子又宽又大，下垂。这是一个理想的姿势，这样它可以收集冷凝水来浇灌它的根部。它的两片叶片表面有许多小孔。最初认为雾水是直接通过这些小孔吸收的，后来证明是不正确的。事实上，这种植物有很长的主根，这使得它能够接触地下水。近地面也有很多须根，可以促进雾的吸收。
▲ 百岁兰特别适应极端的沙漠环境。
种子埋伏
百岁兰种子有一个大大的纸翅膀，春天来了，种子被风吹走了。在自然栖息地，这些种子可以存活数年，只有在持续数日的大雨中才会发芽。然而，由于真菌感染和被沙漠动物吃掉，许多种子已经失去了繁殖功能。
▲百岁兰种子
在一些群落中，许多植物往往年龄相同，因为它们都在同一丰年发芽。幼苗一旦生长，就要靠雾存活到下一场雨。
永不落叶的秘密
虽然百岁兰看起来有一堆叶子，但实际上只有两片。
光是这两片叶子就延续了几千年。可以说两片叶子，一个粗壮的树干，一个强大的主根系，都是一株植物的所有百岁兰。
两片叶从基底部连续生长而不脱落，基底部的分生组织细胞能产生新的叶组织，使叶连续生长。叶子的寿命是植物界中最长的，它的个体在原产国可以存活3000年。
▲百岁兰形态、栖息地及其分布。
2017年以来，在中国科学院中非联合研究中心的组织下，来自深圳胡仙植物园的万涛、中科院武汉植物园的王庆丰、纳米比亚戈巴贝研究中心、英国皇家植物园、中国科学院植物研究所、伦敦玛丽女王大学、比利时根特大学等10余家合作单位的科学家共同启动了基因组与适应性进化机制的研究。经过连续三年的野外观察和取样，利用第三代测序技术和Hi-C技术，获得了百岁兰6.8G的全长基因组序列。支架N50达到295.50 Mbp，93.65%的序列锚定在21条染色体上，结合了RNA-seq、亚硫酸氢盐-seq、sRNA-seq和NMR。
相关研究成果于2021年7月12日发表在国际知名学术期刊《自然通讯》上，标题为“卫矛基因组揭示沙漠中极端长寿的独特生物学”！
发现百岁兰物种分化后约8600万年发生了一次独立的全基因组加倍(WGD)，近100-200万年基因组经历了一次剧烈的转座子爆炸，但高频的非同源重组取消了大部分扩增的转座子序列。上述变化的时间与百岁兰所在的纳米比亚沙漠(地球上最古老的沙漠，至少形成于8000万年前)的形成历史密切相关。
▲百岁兰基因组进化和历史
通过对百岁兰原始分生组织和新老叶片段甲基化的测序和比较，发现百岁兰的全基因组甲基化极其严重，沉默转座子受CHH位点甲基化动态差异的特异性调控，以维持分生组织细胞的基因组完整性，避免DNA的有害突变。有趣的是，严重的甲基化似乎加快了百岁兰基因组的脱氨基速率，使其G-C含量异常低。在长期极度干旱和营养不良的条件下，百岁兰基因组朝着小而‘低能耗’的方向进化。
▲百岁兰甲基化模式，重度甲基化百岁兰基因组脱氨基导致的低GC。
与其他有代表性的陆生植物相比，相关的抗性基因(HSP，LRR，WRKY，bHLH等。)在百岁兰中被明显扩增，许多涉及细胞稳态、细胞生长速率和DNA修复的转录因子的表达模式，特别是调节植物分生组织能力的ARP和KNOX1的共表达模式，与其他种子植物明显不同，使得百岁兰。还发现脱落酸ABA合成限速酶NCED4在百岁兰不同组织中的差异表达可能是由CHH在启动子区域的差异甲基化调控引起的。
▲百岁兰特征扩展基因家族和新老叶片段基因家族的差异表达。
相关研究表明百岁兰的基因组进化与地质环境的剧烈变化和过去一亿年的持续高温干旱有很强的相关性，趋向于小型和‘低能耗’。重度甲基化和CHH位点调控有效保证了百岁兰基因组在世代交替过程中的完整性；调节初生分生组织发育的转录因子的表达模式的变化可能影响该物种目前的形态发生模式。细胞生长速度的下降和细胞内的稳态使百岁兰的两个叶片缓慢而健康地生长，而耐热和高度木质化的叶片进一步帮助它们适应极端干旱的环境。
