在東亞地區,有植物學界著名的“四棵樹”問題。它們是長相奇特的四個單型科(即每個科只有一個屬),也是從冰川時代幸存下來的孑遺植物。這“四棵樹”分別是:領春木科(Eupteleaceae)、水青樹科(Tetracentraceae)、昆欄樹科(Trochodendraceae)和連香樹科(Cercidiphyllaceae)。
四朵奇葩 在十九世紀陸續發現這“四棵樹”之后,植物分類學家們覺得,它們在形態上實在是太特殊啦,簡直是四個變態,哦不,是四朵奇葩,歸到哪個科都不合適,于是紛紛給它們建立了單獨的科。 最近二十年來,分子系統學發展得很快,技術越來越成熟,終于解決了“四棵樹”在被子植物家族里的歸屬問題——用學術性的語言來說,叫“解決了它們的系統位置”。 領春木科(有1屬2種,產印度東北部、中國、日本)被歸到毛茛目(Ranunculales),與毛茛、罌粟、小檗有很近的親緣關系。連香樹科(有1屬2種,產中國和日本)被劃入虎耳草目(Saxifragales),與虎耳草、芍藥、金縷梅是親戚。水青樹科和昆欄樹科各有1屬1種,它們關系最近,是親兄弟,但是它們兩個又很孤單,沒有其他活著的親屬。 水青樹和昆欄樹是被子植物家族里的一個特殊分支,它們的祖先很早以前就分化出來,自立門戶。最新的APG分類系統干脆把它們合并成一個科,即把水青樹科并入昆欄樹科。 水青樹(Tetracentron sinense)產于喜馬拉雅至中國西南部、中部,以及越南北部;昆欄樹則分布于中國的臺灣島、日本北海道以南各島。它們兩個天各一方,隔海相望。 昆欄樹是常綠的大喬木,高可達20米,喜歡偏濕潤的環境,常生于海拔1000至2000米的山地云霧林帶,在臺灣又被稱作“云葉”或“云葉樹”。國內外有一些植物園引種了昆欄樹,它樹形優美、葉面光亮,即便是小樹也頗具觀賞價值。 奇葩會粘鳥 具有維管束(包含木質部、形成層和韌皮部,具有支撐和輸導功能)的植物,被稱為維管植物,包括石松類植物、蕨類植物、裸子植物和被子植物。維管植物的木質部(維管束的組成部分)里有負責運送水分和無機鹽的結構,石松類、蕨類植物和裸子植物通常只有管胞,而大多數被子植物則有管胞和導管兩套設備。導管的兩端是完全通開的,管胞則沒有,所以導管能夠長距離快速運輸水份,效率要高很多,是被子植物進化性的體現。 但有少量的被子植物——如昆欄樹和水青樹,非常意外地只有管胞,沒有導管(昆欄樹和水青樹可能本來就沒有導管,也可能原來有導管但后來不知什么原因丟掉了)。這也是它們自發現以來就被當作奇葩的原因之一。 昆欄樹的樹皮也比較有特點,其內皮的黏性很大,可以搗碎制成木膠,被稱為“黐[chī]膠”,能夠黏住鳥的羽毛,在民間可以用來捕鳥和昆蟲。日語里將這類木膠稱為“鳥黐”(とりもち),昆欄樹因而又被稱為“鳥黐樹”。 實際上可以制作鳥黐的不只一種植物,多種冬青屬(Ilex)植物的樹皮也可應用——冬青在日語里叫做“モチノキ”(黐の木),意思就是產黐的樹。當然了,現在捕鳥是很不文明的行為,不值得效仿。 數數果實幾個角 昆欄樹的花期在春末,一般是五月左右。它的枝條頂端會生出大型的多歧聚傘花序,每一個花序分支都是小型的傘狀,再加上近菱形的葉子,看起來有點像五加科植物。昆欄樹的種加詞 aralioides 意思是“像楤木的”,楤木屬是五加科的模式屬,所以當初命名人起名字的時候,肯定也覺得它像五加科。 昆欄樹的花很獨特,沒有花萼和花瓣,只有雌蕊、雄蕊,而且雌雄蕊都排成輪狀,整朵花看起來就像一個放射狀的車輪。日語里昆欄樹還有個名字叫“ヤマグルマ”(山車),就是形容它的花的。昆欄樹的屬名 Trochodendron 由 trochos(輪子)和 dendron(樹木)組成,也是指花的形狀,英文名 wheel tree 同樣是這個意思。 這樣形態奇特的花,在整個被子植物里還真找不到相似的,的確算得上是“奇葩”了,怪不得分類學家要為它建立單獨的科。(不過單單沒有花瓣還不算奇葩,很多被子植物都沒有花瓣。) 昆欄樹這樣獨特的花,還有一套本領來避免近親繁殖的發生。它可以產生兩種類型的花,即同一朵花的雌雄蕊是不同時期成熟的。有的花雌蕊先成熟,接受來自其他花朵的花粉;等雌蕊接受足夠的花粉后,完成受精,開始果實的發育,這時雄蕊才成熟,花藥裂開,散出花粉,由昆蟲帶走花粉,傳播到另一朵花的成熟雌蕊上。有的花則是雄蕊先成熟,散完花粉后雌蕊再熟。這種機制稱為“雌雄蕊異熟”,是一種異花傳粉的策略。 被子植物的大多數種類都是兩性花,但純粹自花授粉的比例很少。它們都進化出了各種策略來防止自花授粉,除“雌雄蕊異熟”外,還有“自交不親和”(如蘋果)、“花柱異長”(如報春花)等方法。 深秋時節,昆欄樹的果子便成熟了。這是一種聚合蓇葖[gū tū]果,由輪狀的雌蕊發育而來,看起來像是八角的果實,只不過“角”更多,有8個、9個,甚至10來個角。成熟后每個蓇葖(即每個“角”)都會開裂,散出里面的種子。 珍惜這些孑遺的奇葩 至于昆欄樹的兄弟水青樹,它在中國的分布范圍比較廣,整個西南部都有分布,并且向北到甘肅,向東延伸至湖北。水青樹有卵心形的葉片和細長下垂的穗狀花序,是優美的觀賞樹種。它的花很小,結構很有規律,花被片、雄蕊、雌蕊心皮都是4枚,感覺就像是昆欄樹的簡化版;果實也是蓇葖果。 其實,昆欄樹和水青樹在遠古時代并不孤單。根據化石記錄,在數千萬年以前,它們還有不少親戚生活在地球上。昆欄樹屬和水青樹屬都各有很多化石種,另外還有一些近緣的化石屬,如凹柱木屬Concavistylon、似水青樹屬Tetracentronites、諾爾登氏果屬Nordenskioeldia、似昆欄樹屬Trochodendroxylon 等,歐亞大陸和北美許多地方都發現了它們的化石。 根據存留下來的化石記錄,我們可以推想,昆欄樹這一支曾是一個大家族,這些有限的化石記錄反映出這個家族過去的輝煌。然而在漫長的地質歷史進程中,幾乎所有成員,都在東亞以外的地方滅絕了,只留下兩棵獨苗,躲過了數次冰川時代,存活到現在。 不得不說,東亞地區是瀕危動植物的寶庫,是無數孑遺物種的避難所。讓我們珍惜這些歷經磨難而幸存下來的奇葩吧。 本文是物種日歷第6年第4篇文章,來自物種日歷作者@ArtemisiaLiu。