出品:科普中國

作者:秦亞龍(江蘇省中國科學院植物研究所·南京中山植物園)

監制:中國科普博覽

圖1:銀縷梅

(圖片來源:作者提供)

秋天與冷空氣一起走來,為湖邊的烏桕畫上了彩妝,給古老的銀杏披上金黃,在漫山紅葉尚未斑斕之時,我們今天的文章主角——銀縷梅已悄然變色,金黃的、火紅的葉片,映著秋日溫暖的落日余暉,如油畫般動人。

那么,什么是銀縷梅呢?

圖2-4:銀縷梅(葉)

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“萬古第一梅”——銀縷梅

銀縷梅Parrotia subaequalis (H. T. Chang) R. M. Hao & H. T. Wei,金縷梅科Hamamelidaceae波斯鐵木屬Parrotia落葉小喬木,古老的孑遺物種,也是來自6700萬年前恐龍滅絕時代的活化石植物。銀縷梅花朵銀絲縷縷,樹皮光滑而斑駁,秋季葉色五彩繽紛,是集園林觀賞、高檔用材和藥用價值多種功能于一體的優良樹種。

圖5:銀縷梅(樹皮)

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銀縷梅和銀杏、水杉和珙桐一樣,是我國特有的珍稀瀕危保護植物,被國際自然保護聯盟(IUCN)認定為極度瀕危物種,同時也被認定為我國首批重點保護的極小種群野生植物。

圖6:銀縷梅(果枝)

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圖7:銀縷梅(炸裂的果實)

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銀縷梅主要分布在江蘇、浙江、安徽和河南等地,在民間有“萬古第一梅”和“恐龍賞過的梅”之稱。銀縷梅早春開花,先花而后葉,是珍貴的“春可賞花、秋可賞葉”樹種。除此之外,銀縷梅秋季果實成熟時,會猛然炸裂,將里邊的種子彈射而出,實現種子的傳播,頗為有趣。

那么,銀縷梅名字是怎么由來的呢?首先銀縷梅屬于金縷梅科植物,銀縷梅所開的花無梗。而我們早春時節賞的梅花也是貼著枝條生長的,這點銀縷梅和梅一致。同時,銀縷梅開花時節,花絲由淡綠色逐步變白,初開時直立,待花朵盛開后呈下垂狀,縷縷白色的花絲隨風飄蕩,和銀縷梅的名字相得益彰。

圖8:銀縷梅(初花期)

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圖9:銀縷梅(盛花期)

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銀縷梅樹上的病蟲害較多,有時在樹干和枝干上會有害蟲寄生,受危害的韌皮部則會逐漸形成木質化的蟲癭,形似葫蘆或木魚,據說干燥后敲擊還會發出清脆的響聲。因此,民間也稱銀縷梅為“葫蘆樹”和“木魚樹”。

圖10:銀縷梅(花)

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保護“奇花”銀縷梅,我們在行動

銀縷梅花的奇特,不僅在于沒有花瓣,還在于它的花也分雌雄。研究發現,銀縷梅植株上的花朵大部分是雌雄同花,只有很少一部分是單雄花。即使是雌雄同花的花朵,它的雌花也藏在花底很難被發現。所以,我們常常只看到銀縷梅紅艷的雄花花藥,并沒有看到雌花。

圖11:銀縷梅(雄蕊尚未脫落)

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圖12:銀縷梅(雄蕊全部脫落)

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有人說銀縷梅雌雄異株,實則是雌雄同株的。更為特別的是,銀縷梅的花雌雄異熟,它的雄花成熟約一周后,雌花才逐漸成熟,此時雄花的花粉已將散盡,加之野生銀縷梅群落極小,且開花分大小年,有時要隔兩三年才會大量開花。因此,自然狀態下銀縷梅很難完成授粉,加之種群間地理隔離,缺乏基因交流,這可能也是它瀕危的主要原因之一。

黨的十八大以來,我國開展多種舉措共同守護綠水青山,促進人與自然和諧共生。2021年10月,在《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(COP15)領導人峰會上,全球代表齊聚昆明,共商生物多樣性保護。在今年的二十大報告中也明確指出:要實施生物多樣性保護重大工程。

圖13:南京中山植物園航拍

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南京中山植物園自上世紀30年代開始,先后開展了銀縷梅的發現、命名、引種保育、原生境回歸和保護性開發利用等工作,目前已建立了高效快繁和標準化育苗體系,繁育不同規格的銀縷梅種苗近50萬株,并在省內外廣泛開展適應性栽培實驗,同時在當地開展了回歸引種,擴大了銀縷梅野生種群數量,使得這一極度瀕危物種得到有效的保護和利用,成為我國珍稀瀕危植物保護的經典案例之一。

目前,南京中山植物園遷地和就地保存植物10000余種(含品種),其中包括國家重點保護野生植物名錄Ⅱ級以上198種,華東地區珍稀瀕危和特有植物等1500種,在生物多樣性保護進程中,發揮重要的作用。

戰亂中,塵封二十年的“倩影”

圖14:銀縷梅模式標本(1935年)

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這是一份珍藏于南京中山植物園標本館(NAS)的一份銀縷梅模式標本,卡紙上滿是歲月的痕跡,并貼有多位植物學家的鑒定標簽,可見這份標本背后蘊含的曲折故事。

1935年9月,南京中山植物園的植物學家沈雋赴江蘇宜興進行植物標本采集和引種時,在宜興銅官山芙蓉寺對面山上的石灰巖山地樹林中,碰到一株從未見過的植物,它的樹皮光滑而斑駁,枝條上掛滿果實。晚上在煤油燈下制作標本時,沈雋記錄這份標本果實簇生、頂端有兩個角,葉片倒卵圓形且無毛,形似金縷梅但又不同。采集工作完成之后,沈雋將這份標本帶回植物園存放于標本室。

還未等到對這份標本進行深入研究,1937年7月抗日戰爭全面爆發,南京所有的生物研究資料和標本都岌岌可危。危難之時,1937年11月我園年輕的科研人員單人驊毫不猶豫地做出選擇,他揮別了懷孕的妻子和兩歲的孩子,擔負起護送3輛卡車、數以十萬計的標本與研究資料西遷重任,沈雋所采的標本,也在此運送之列。

單人驊護送著這些標本,途徑多個城市,并在沿途采集新的植物標本,一直西遷到重慶北碚,就此這份存疑的標本沉睡在標本柜中。

圖15:銀縷梅葉脈

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1940年,中國植物學奠基人胡先嘯先生發表文章,記載山東三旺地區發現的一種植物化石(山東山旺第三紀150,152號化石),這種植物的左右兩根側脈很特別,一根與主脈在基部合并,另一根不合并,該化石植物被胡老歸為Forthergilla屬。后來,單人驊教授和他的學生鄧懋彬說:“這個植物化石可能還尚存活植物。”

1946年,單位回遷到上海時,這些標本也一同搬至上海,后又運至南京園保存。這份未來得及鑒定的標本,塵封了近20年。

跨越了大半個世紀,終于確定你的名字

直到1954年,已成為著名植物學家的單人驊教授在整理標本時發現了這份采集號為“沈雋958”的標本,認為此樹種是金縷梅科中的一員,形態上與日本的金縷梅相似,但還缺乏花枝標本,難以定論,就暫定日本金縷梅(Hamamelis japonica Siebold & Zucc.)。

圖16:金縷梅(花)

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1959年,中山大學的金縷梅科植物研究專家張宏達先生聽說了這份罕見的標本,從廣州趕到南京去觀察研究。根據形態特征,他確定這是金縷梅科未被發表過的新物種,這份“沈雋958”標本也被指定為模式標本,定名為小葉金縷梅(Hamamelis subaequalis Hung T.Chang),于1960年發表于《中山大學學報》上,并于1979年載入《中國植物志》第35卷。

1987年,南京中山植物園鄧懋彬研究員等人在編寫《中國植物紅皮書——稀有瀕危植物》時,為了弄清楚小葉金縷梅的確切植株狀況,鄧懋彬帶著昔日恩師單人驊的囑托,和魏宏圖研究員一起,循著沈雋先生當年野外記錄采集標本記錄,重新回到宜興西南的山地尋找,最終在宜興善卷洞附近找到了斑駁得如同經歷過半個世紀的樹皮,這正是他一直尋找的“只見過果實未見過花”的小葉金縷梅,共有7株,但是依然沒有看到花。

他們連續到宜興三卷洞跟蹤記錄,始終沒有看到它開花,直到蹲守5年后的1991年3月,終于在當地看到這種植物開花了。他們對采到了開花標本進行細致的研究,發現這種植物開花時沒有花瓣,和金縷梅差異極大。

圖17:鄧懋彬采集并引證的銀縷梅標本(1991年)

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1992年,他們帶著幾株發現地引種的2-3年生幼苗返回南京,種植在南京中山植物園標本館東北側。鄧懋彬與魏宏圖、王希蕖兩名研究員對采集樣本進行深入調研,并前后聯系多名國內外植物學家郵寄相似植物樣本進行比對研究,最終成功根據采集到的有花標本在《植物分類學報》上發表了論文《銀縷梅屬——中國金縷梅科一新屬》。

在這篇論文中,對這種植物以一個新屬的形式進行了正式發表,并將其命名為金縷梅科銀縷梅屬的銀縷梅,學名定為 Shaniodendron subaequale (Hung T. Chang) M.B. Deng, H.T. Wei & X.Q. Wang。其中,拉丁屬名 Shaniodendron是根據單人驊先生的中文發音擬合的,以示對一生從事植物分類學研究的單人驊研究員的敬意和懷念,因此銀縷梅也稱“單氏木”。此時,距離銀縷梅第一份標本的采集已經過去了近60年。

圖18:鄧懋彬當年引種到南京中山植物園的銀縷梅

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在發表過程中,鄧老等人還查閱了胡先骕先生1940年發表文章提及的化石記錄時,發現化石葉的形態與采集的銀縷梅標本葉片完全吻合,指出化石應從Forthergilla屬歸為Shaniodendron屬,古老的化石加之鮮活的植物,足以證明銀縷梅是孑遺的“活化石”植物,曾經分布更為廣泛,現以孤島式極小居群分布。

1998年,當時南京中山植物園的郝日明和魏宏圖研究員對比世界金縷梅科植物,通過對銀縷梅標本進行形態學觀察,認為銀縷梅與分布于伊朗里海南岸的伊朗銀縷梅(現更名波斯鐵木Parrotia persica C.A.Mey.,金縷梅科Hamamelidaceae波斯鐵木屬Parrotia)具有最為密切的親緣關系,兩者呈典型的東亞-西亞間斷分布,建議將銀縷梅歸入Parrotia屬,并建議Parrotia屬仍用銀縷梅屬這一名稱,并在《植物分類學報》上將銀縷梅學名訂正為小葉銀縷梅Parrotia subaequalis (H. T. Chang) R.M. Hao & H.T. Wei。

2008年,李建華和Tredici從分子方面研究表明,金縷梅科下面的金縷梅屬相較于其它無花瓣屬更為原始,推測它們的傳播是由蟲媒向風媒在演化,得出銀縷梅與波斯銀縷梅親緣關系更近,這也支持郝日明等將銀縷梅歸為Parrotia屬,并推測兩個種在750±380萬年前出現分化形成東亞-西亞的斷裂式分布格局,大約是在喜馬拉雅山脈隨地殼運動隆起之時。

金縷梅科下的波斯鐵木屬、水絲梨屬、蚊母樹屬和白縷梅屬,雖都屬于無花瓣類群,但它們卻有所不同。如白縷梅屬的白縷梅,遠看花朵有著白色的花瓣,中間圍著一團黃綠色花藥,實際上這是它的花苞片,并不是真正的花瓣,可以吸引昆蟲前來傳粉。而波斯鐵木屬、水絲梨屬和蚊母樹屬雖沒有花瓣,卻都有大量鮮紅的花藥,在風媒傳播的同時,也會吸引部分昆蟲前來授粉。

圖19:金縷梅屬間型金縷梅

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圖20:水絲梨屬水絲梨

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圖21:蚊母樹屬蚊母樹

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多年來,南京中山植物園也在不斷開展銀縷梅相關研究,近期標本館團隊也在銀縷梅生殖生物學等方面取得研究進展。從上世紀30年代第一次相遇,到一波三折的命名史,銀縷梅的保育工作也在代代傳承。

圖22:銀縷梅繁殖基地

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結語

在植物進化的歷史長河中,金縷梅科植物處于非常重要的地位,是研究被子植物起源和分化的重要類群。銀縷梅的發現和保育,使得中國成為世界上唯一具備金縷梅科所有亞科和族的地區,為古生物學、古地理學、古氣候學等領域的研究,提供了珍貴的活體材料和重要證據,有著重要的科學研究意義。

相信植物學家們定會不斷挖掘銀縷梅的綜合價值,引導公眾認識銀縷梅、保護銀縷梅,共同參與珍稀瀕危植物保護,實現人與自然和諧共生。

編輯:孫晨宇

參考文獻:

CHIANEY R W, Hu H H. A Miocene flora from Shantung Province[J]. China. Publ. Carnegie Inst. Washington, 1940, 507.

Li J, Tredici P D. The Chinese Parrotia: a sibling species of the Persian Parrotia[J]. Arnoldia, 2008, 66(1): 2-9.

來源: 中國科普博覽

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