这些有 142 年历史的种子在地下埋藏了一个多世纪后终于发芽

四月的一个寒冷的夜晚，一组科学家在夜幕的掩护下出发了，他们带着手电筒和一张 1879 年的地图。这张地图标记出了一个意想不到的宝藏的秘密位置：一瓶瓶两个世纪前的种子，埋在地下，耐心地等待着它们复活。

所有这些神秘的物品都是密歇根州立大学 (MSU) 正在进行的一项名为比尔种子实验的生物学实验的一部分，该实验旨在找出种子在土壤中能存活多长时间——最近成功发芽的 13 颗种子表明答案是至少 142 年。该项目以发起这项实验的植物学家威廉·詹姆斯·比尔 (William James Beal) 的名字命名，已成为该大学植物学家的一项持续而鲜活的遗产。

多年前，为了验证他的问题，比尔在密歇根州立大学的校园里埋了 20 瓶种子，几乎是倒置的，但略微倾斜，以避免其中积水，同时仍允许水分和土壤进入。每个瓶子里有 21 种植物的 50 颗种子，每瓶总共 1,050 颗种子。目的是每五年挖出一个瓶子，种植里面的种子，看看能长出什么。

1910 年比尔退休后，他将实验交给植物学教授 HT 达林顿继续他的工作，这是一系列交接中的第一次。1920 年，两次出土的间隔时间延长到 10 年，1990 年进一步延长到目前的 20 年。目前的瓶子原定于 2020 年出土，但疫情意味着校园和其中的生长室都关闭了，因此推迟了一年。

现在，密歇根州立大学植物生物学教授弗兰克·特尔维斯基 (Frank Telweski) 是负责管理这些瓶子的团队中最资深的成员，他在 2000 年也曾出土过一个瓶子。特尔维斯基最近决定扩大团队，不再只任命一名继任者，以代表种子活力研究领域的多种专业知识。

“由于团队多元化，人们拥有不同的视角，并将不同的知识带入其中，”Telewski 说道。“我们可以开始扩展 Beal 所做的一些事情，并真正建立在他设计和开始实验以来 140 年积累的科学知识之上。”

目前的团队包括植物生物学家大卫·洛瑞 (David Lowry)、修复生态学家拉尔斯·布鲁维格 (Lars Brudvig)、进化生态学家玛乔丽·韦伯 (Marjorie Weber) 以及进化和分子生物学家玛格丽特·弗莱明 (Margaret Fleming)，后者曾在柯林斯堡的美国国家遗传资源保护实验室工作。韦伯和弗莱明是参与这项实验的首批两名女性。

今年有 13 颗种子不畏艰辛，成功发芽，它们似乎属于同一物种：一种杂草丛生、相当常见的植物，开着黄色花朵，名为毛蕊花。毛蕊花的持续成功证明了这种坚韧的种子是未来种子活力实验的绝佳选择。

“我曾天真地以为，种子很小的植物都无法存活很长时间，”劳瑞说。“你通常认为，这些较大的种子拥有充足的资源，能够在土壤中存活很长时间，但事实似乎并非如此。现在我们知道，可能有很多种子很小的植物可以在土壤中存活数个世纪。”

如果未来一周内没有更多的植物发芽，科学家团队将尝试通过为期八周的冷处理来模拟冬天，以启动植物的生长，这一技术在 2000 年曾使一粒种子额外发芽。

然后，他们将尝试一些本次实验中没有用到的处理方法，比如液体烟雾处理，他们预测这种处理方法可以促进柳兰种子的生长（在实验的所有年份中，柳兰从未生长过）。这个想法是模拟烟雾中的化学物质，这些化学物质会在有规律燃烧频率的环境中引发某些物种的发芽。他们还将用赤霉酸（一种植物激素）处理种子，以刺激其生长。

最后，弗莱明将测试任何未发芽的种子的代谢和核酸活性，因为有些种子的代谢功能部分可能仍然受到破坏，从而导致它们无法发芽。

“它们有点像僵尸种子，”泰莱夫斯基说。“[弗莱明] 将看看她是否能找到一些仍显示出一定生命力，但不足以真正让它们发芽的种子。而这正是比尔可能做梦也想不到的事情。”

成功发芽的植物随后将在 WJ Beal 植物园展出，该植物园是 Beal 为学生创办的户外实验室，Telewski 担任主任。

即便如此，种子活力的原始问题仍然没有答案，只有项目的继续才能提供答案。

地下还剩下四个瓶子，照此速度，实验将于 2100 年结束。尽管科学家们考虑将出土间隔延长到更长的时间，比如 50 年，但如果没有任何东西生长，就更难知道种子究竟何时停止生长。

发掘间隔时间越长，也给保持科学家世代传承带来挑战。最近发生的事件表明了该项目的脆弱性。

“弗兰克把瓶子的地图递给我，他说，‘以防万一我出事，我希望你拿着这张地图，’”洛瑞说。“下个月他中风了。幸运的是，他基本上已经康复了，这真是太棒了，但正是这种认识让我意识到这些东西很脆弱，你必须让一些人知道瓶子在哪里。你也不想拖得太久，因为可能没有机构记忆让你继续进行实验。”

未来更有可能的是，该团队将着手进行“Beal 2.0”，即实验的第二个版本。但在决定新研究的设计时，还有很多问题需要考虑，比如使用什么种类的种子、瓶子的位置以及打开瓶子的速度。

然而，研究人员们最希望的是，每次挖掘时挖出两个瓶子。他们的想法是像最初的实验一样，从一个瓶子里种植种子。第二组瓶子将用于破坏性取样，这是正确分析 DNA、RNA 和其他代谢过程如何分解所需要的类型。

尽管 Telweski 已经开始收集可以很快装入新瓶的种子，但截至目前，规划仍在进行中。

“我们意识到这是一场持久战，”劳瑞说。“这些实验需要很长时间，所以值得提前规划，确保在继续之前已经考虑到了所有可能的事情。”