在寶石中,琥珀、珍珠算是比較獨(dú)特的一類——它們屬于“有機(jī)寶石”,也就是說(shuō),它們以有機(jī)物為主要成分。
在化學(xué)史上,“有機(jī)物”最初的定義就是它的字面意思——只能由有機(jī)體(生物)合成的物質(zhì)及其衍生物。比如珍珠,就是一些雙殼類軟體動(dòng)物的分泌物;而琥珀,則是一些樹(shù)木分泌的樹(shù)脂的化石。

按照目前的研究結(jié)論,能夠形成琥珀的樹(shù)木種類很多,其中可能大部分是裸子植物(如松、柏、杉),然而一些被子植物也可以形成琥珀。其中,著名的多米尼加琥珀(以及與之類似的墨西哥琥珀等美洲琥珀)就已經(jīng)證實(shí)是由一種已經(jīng)絕滅的豆科植物Hymenaea protera(也許可以擬名為“多米尼加琥珀豆”)的樹(shù)脂形成的化石。雖然多米尼加琥珀豆已經(jīng)絕滅,但是科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),它和現(xiàn)生的另一種植物——琥珀豆Hymenaea verrucosa)卻是近親。

01

分泌樹(shù)脂哪家強(qiáng)

這種現(xiàn)存的琥珀豆屬于孿葉豆屬(Hymenaea),之所以叫這個(gè)名字,是因?yàn)樗拿棵度~片都由一對(duì)小葉構(gòu)成,仿佛孿生姐妹。孿葉豆屬的14種現(xiàn)生樹(shù)種中有13種仍然產(chǎn)于美洲熱帶地區(qū),唯獨(dú)與多米尼加琥珀豆最近緣的那種琥珀豆產(chǎn)于東非。因?yàn)檫@種地理上的差異,曾經(jīng)也有學(xué)者把它獨(dú)立成一個(gè)屬——琥珀豆屬Trachylobium)。

孿葉豆屬這種美洲-東非的間斷地理分布并不難解釋。在這個(gè)屬起源的時(shí)候,美洲和非洲頂多剛從一個(gè)更大的岡瓦納古陸分裂出來(lái),所以在兩大洲上都有這個(gè)屬的植物。隨著大西洋不斷擴(kuò)張,美洲和非洲距離越來(lái)越遠(yuǎn),孿葉豆屬便在兩邊獨(dú)立發(fā)展,美洲“家系”興旺一些,非洲“家系”凄慘一些,最后就形成了今天這種跨大洋的地理分布格局。

02

化石里面找證據(jù)

科學(xué)家們是如何確認(rèn)琥珀豆與多米尼加琥珀豆為近親的呢?首先,在保存下來(lái)的多米尼加琥珀豆葉片化石上,人們可以看到清晰的、與現(xiàn)生琥珀豆相似的葉脈。盡管在一般的植物鑒定中,葉不如花和果能更快速讓人識(shí)別出植物,但對(duì)于古植物學(xué)家來(lái)說(shuō),葉卻是很重要的器官,在葉脈的形態(tài)中隱含了豐富的信息

其次,盡管對(duì)于一種三四千萬(wàn)年前的古植物來(lái)說(shuō),其細(xì)胞中的DNA大部分已經(jīng)降解,但是古植物學(xué)家還是設(shè)法從中提取出了一些葉綠體DNA片段,在測(cè)序之后與現(xiàn)存的樹(shù)種加以比較,最終就從形態(tài)和分子兩方面確定了兩者的親緣關(guān)系。
歷經(jīng)幾千萬(wàn)年的演化,孿葉豆屬樹(shù)種至今仍以分泌樹(shù)脂著稱。孿葉豆樹(shù)脂習(xí)慣上被歸為一類叫copal的樹(shù)脂,除了孿葉豆屬之外,還有橄欖科的樹(shù)脂馬蹄果Protium copal)也是這類樹(shù)脂的來(lái)源樹(shù)種。對(duì)于copal這個(gè)詞,歷史上曾經(jīng)有多種翻譯,比如柯巴脂、柯伯脂、骨湃脂等等,當(dāng)然最神奇的是[王古][王巴]脂(注:方括號(hào)里是一個(gè)字,讀音古巴),居然專門(mén)為它生造了兩個(gè)一般輸入法都打不出來(lái)(手機(jī)上也顯示不出來(lái))的字。

03

木地板上漆也是它

柯巴脂在翻譯上的混亂,顯示了中國(guó)人對(duì)它的陌生。按照《中國(guó)植物志》的記載,孿葉豆屬有2種在華南和臺(tái)灣地區(qū)作為經(jīng)濟(jì)作物栽培,即孿葉豆(H. courbaril)和琥珀豆(《中國(guó)植物志》叫“疣果孿葉豆”)。然而栽培歸栽培,最終并沒(méi)有推廣為廣泛種植的經(jīng)濟(jì)樹(shù)種。
那么這種柯巴脂有什么用呢?原來(lái)它是清漆的重要成分。清漆是把樹(shù)脂之類溶質(zhì)溶解在液態(tài)易揮發(fā)的油性溶劑(比如松節(jié)油)中制成。把清漆均勻涂到物體表面,油性溶劑逐漸揮發(fā),樹(shù)脂等溶質(zhì)也逐漸干燥,“凝固”成堅(jiān)硬、不透水而有光澤的一層,既對(duì)下面的物體表面起到保護(hù)作用,又顯得美觀。

在19世紀(jì),西方人發(fā)現(xiàn)用琥珀豆樹(shù)脂調(diào)制的清漆性能非常優(yōu)良,特別適合涂在木材上使用,于是大量從非洲進(jìn)口,特別是坦桑尼亞的桑給巴爾島這一琥珀豆的最大產(chǎn)地。直到20世紀(jì),隨著人工合成的化學(xué)漆開(kāi)始付諸應(yīng)用,對(duì)柯巴脂清漆的需求才不斷減少。而在中國(guó),桐油和漆自古以來(lái)就是兩種廣為應(yīng)用的類似清漆的涂料,還沒(méi)等到柯巴脂清漆來(lái)得及取代它們,中國(guó)也進(jìn)入了化學(xué)漆時(shí)代。這就難怪我們今天對(duì)琥珀豆和柯巴脂清漆感到陌生了。

不過(guò)在寶石界,柯巴脂還是很有名的,因?yàn)橐恍┞癫貢r(shí)代不久(比如只有幾百萬(wàn)年)的柯巴脂“亞化石”常常被冒充已經(jīng)充分化石化的琥珀出售,以致如何識(shí)別真琥珀和柯巴脂假琥珀成了每個(gè)想把玩或投資琥珀這種有機(jī)化石的人必需掌握的功課——就好像喜歡有機(jī)食品的人,也得留意他們吃的是真有機(jī)食品還是假有機(jī)食品一樣。


本文來(lái)自物種日歷作者@劉夙。


說(shuō)來(lái)你可能不信,木地板上竟然裹了一層“琥珀”

圖文簡(jiǎn)介

在寶石中,琥珀、珍珠算是比較獨(dú)特的一類——它們屬于“有機(jī)寶石”,也就是說(shuō),它們以有機(jī)物為主要成分。