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中国有句古话叫打虎亲兄弟,上阵父子兵,说的就是中国人的亲情观念。亲情能够连接起来的不仅仅是简单的称呼和客套礼仪,更重要的是连接起了一个家族、一个民族的血脉。且不说这种血脉,对于社会的走向和历史的发展具有决定性的意义,我们的家庭也是以这种血亲关系为基础的。即便天各一方,我们身上的亲情关系不但不会被隔断,反而多了更多的传奇故事。
无独有偶,在植物世界中,物種之间的亲缘关系也是让研究人员为之着迷的研究素材,因为在这些亲缘之中藏着很多记录,如板块运动这样宏大的地球故事。在庭院中静静矗立的鹅掌楸,就是这样一位故事的亲历者和讲述者。
鹅掌楸家族在植物界绝对是个小家族,它们根本无法与种类繁多的兰花家族相提并论,也无法跟蔷薇家族平起平坐,因为整个木兰科鹅掌楸属就只有两个物种。它们分别是鹅掌楸和北美鹅掌楸。
虽然经常出现在庭院之中,但是鹅掌楸一直都不是明星,因为它们的花朵不够显眼,树形也不够奇特。但是,如果稍加注意就会发现,鹅掌楸近似长方形的叶片上,像是被剪出了两个豁口,变成了像鹅掌一样的形状,鹅掌楸的名字因此而来。
但是我更喜欢它的另外一个名字—马褂木。这个名字同样是由形象而来,恰似中国人传统服饰长衫马褂中的马褂。只是到今天,马褂早已淡出了历史舞台,长衫也早已进了博物馆,再叫马褂木,已经很难让年轻人建立起联想认识。马褂木终归是一个有历史纪念性质的名字了。
当年,在大学的植物分类课上,我和同伴就向同学展示了一片极像鹅掌楸的叶子,而那片叶子其实来自于一品红。那只是一片缺失了叶尖的一品红的叶子,就形态上而言与鹅掌楸并无二致。当然,在整株植物上也就这样一片叶子,所以用一片叶子是无法认识植物的。
我经常给朋友讲一个段子—如果用叶子来认植物,那跟用头发和腿毛来认人一样困难。但是生物界唯一通行的准则就是:任何准则都有例外。
在这件事情上,确实有一些植物可以靠叶子来行走江湖。这里面最典型的当属银杏了,其金黄色扇形叶子是其他植物都不具备的。因为,银杏是单科单属单种的植物。作为一种裸子植物,它们的叶脉也跟常见的植物不一样,独有的二叉分枝显得特立独行。更有意思的是,我的好友蒋子堃博士在对比研究了现生银杏和2亿年前的银杏化石之后,得出一个结论—这些大树在2亿年的时间里居然没有发生大的变化。也就是说,2亿年来,它们都是一副模样。
如果说银杏是典型的以不变应万变,那绝大多数被子植物都是在琢磨自己的应对策略。比如说各种以狗尾草为首的禾草类(禾本科)植物,那叶片形态简直是一个模子刻出来般,我们完全无法根据形态来分辨,只能从它们的细小花朵中寻找区别了。
著名的生物学家卡尔·林奈,开创了用花朵为植物界梳理亲戚关系的先河。实际上,在花朵出现之后,整个植物界的生存都是围绕这个核心展开了。虽然在叶片的形态上也有小修小补,甚至有猪笼草、茅膏菜这样的异类,但是绝大多数植物的叶片都像是工业化设计的结构,卵圆形、披针形、条形、剑形是其中的大宗型号。但是,花朵的差异就非常大了,且不说兰花的多变,单单是樱花家族的花朵就足以让人眼花缭乱了。这都是因为,繁殖是植物世界的头等大事儿。
同样是木兰科的植物,鹅掌楸的花朵是内敛的,并没有像玉兰花那样绚烂。它们只是静静绽放,像是一个缩小版本的莲花,颇显精致,淡雅的颜色当属现在小清新们的挚爱。但是这些清雅的花朵,并没有很好地完成自己的使命。在自然界中,鹅掌楸果实的结实率只有1%左右,也就是说100朵花只有1朵能结出果子。研究人员曾经总结过失败的原因,一是开花的时间恰逢江南的梅雨季节,连绵的阴雨天气大大限制了传粉昆虫的活动。
此外,作为一种原始的开花植物,它们传播花粉的效率可以用低下来形容。南京林业大学的一项研究发现,来鹅掌楸的花朵上打滚的不仅有我们熟悉的蜜蜂、熊蜂、食蚜蝇,还有各种甲虫,就连蜘蛛也来凑热闹。这样的大聚会必然会造成花粉的极大浪费,因为这些动物并没有对鹅掌楸的忠诚,它们身上的花粉有很大可能会被浪费在其他种类的花朵之上。这也是原始类型花朵必然会碰到的问题。
实际上,如果我们把时间尺度放在百万年级别的话,就会发现,这种选择未必是失败的。之所以能熬过第四纪冰期存活下来,很可能跟这些特性有关。比较晚的开花时间,正是那个时候春天的起跑线;而广泛吸引昆虫的花朵,已经是那个时代最高效的系统了,相对于极端浪费花粉的风媒系统,靠昆虫来搬运花粉已经是一个划时代的创举。
然而,地球气候和大陆板块的变化,大大改变了植物们的命运。也正因如此,曾经一度占据整个北半球森林的鹅掌楸如今只能蜷缩在一些狭小的区域,曾经超过20种的鹅掌楸家族,如今只剩下两个兄弟相依为命。
其实在植物界中,有很多分别生长在地球两端的亲兄弟,如中国的水杉和莲花在大洋彼岸都有自己的亲戚。中国的莲花和美洲黄莲是一对兄弟,到今天整个莲科植物家族也只剩下这两个兄弟,而水杉和海岸红杉则是另外一对难兄难弟。只是这两个兄弟分离的时间太长了,已经形成了完全不同的生活习性。
在中国生活的水杉已经适应了东亚的季风气候—夏天湿热、冬季干冷;而北美红杉则是喜欢地中海气候—夏季干热、冬季多雨。这样的适应经历,也让这对兄弟很难见面。
在这些植物身上,我们能看到的不仅仅是亲属关系,更重要的是地球演化的故事。
就在不久之前,世界上最后一头北非白犀牛离开了我们,在它生命中的最后几十年时间里,它一直孤独地生活着,也是从那时起,它们复兴种群的希望就已经是风中残烛。这不仅仅是一个物种的悲哀,更是一个时代变迁在一个物种身上的投影。今天,我们人类的活动,大大改变了地球的地理组成。那些庞大的城市和交通道路系统,对野生动植物来说就像是平地隆起的山脉,无法逾越。如何维持基因交流就成了保护生物学的重要研究课题之一。
兄弟的情谊在自然界也是一个个美丽的故事,从鹅掌楸身上,我们还能看到怎样的精彩,还有待与它们亲密接触。
延伸阅读
东亚-北美间断分布
关于东亚和北美之间的物种分布的相似性,其实在19世纪40年代就已经被英国植物学家阿萨·格雷(Asa Gray)发现了。在随后的研究中,科学家发现越来越多的植物和动物都有类似的分布特征。这种现象被称为东亚-北美间断分布。今天,这种特殊的分布形态,已经成为重要的研究素材。深入研究将帮助我们在大的地质历史尺度上理解生物演化,甚至帮助我们揭开地球板块和气候变化等诸多谜题。
不能结种子的尴尬,
如何保护鹅掌楸
同样是鹅掌楸家族的成员,鹅掌楸和北美鹅掌楸却有着不同的命运。北美鹅掌楸是北美洲的先锋树种,广泛分布在加拿大的南部和美国的东部。然而,中国的鹅掌楸却只零星分布在中国南方的一些山野之中。除了开花传粉上的障碍,鹅掌楸面临的更大问题在于,分布过于零散,它们之间缺乏有效的花粉传递和基因交流。
![](http://pic.soolun.com/d/file/20211021/zsll20180526-1-l.jpg)
无独有偶,在植物世界中,物種之间的亲缘关系也是让研究人员为之着迷的研究素材,因为在这些亲缘之中藏着很多记录,如板块运动这样宏大的地球故事。在庭院中静静矗立的鹅掌楸,就是这样一位故事的亲历者和讲述者。
是鹅掌楸,还是马褂木
鹅掌楸家族在植物界绝对是个小家族,它们根本无法与种类繁多的兰花家族相提并论,也无法跟蔷薇家族平起平坐,因为整个木兰科鹅掌楸属就只有两个物种。它们分别是鹅掌楸和北美鹅掌楸。
虽然经常出现在庭院之中,但是鹅掌楸一直都不是明星,因为它们的花朵不够显眼,树形也不够奇特。但是,如果稍加注意就会发现,鹅掌楸近似长方形的叶片上,像是被剪出了两个豁口,变成了像鹅掌一样的形状,鹅掌楸的名字因此而来。
![](http://pic.soolun.com/d/file/20211021/zsll20180526-2-l.jpg)
但是我更喜欢它的另外一个名字—马褂木。这个名字同样是由形象而来,恰似中国人传统服饰长衫马褂中的马褂。只是到今天,马褂早已淡出了历史舞台,长衫也早已进了博物馆,再叫马褂木,已经很难让年轻人建立起联想认识。马褂木终归是一个有历史纪念性质的名字了。
叶子能不能当身份牌
当年,在大学的植物分类课上,我和同伴就向同学展示了一片极像鹅掌楸的叶子,而那片叶子其实来自于一品红。那只是一片缺失了叶尖的一品红的叶子,就形态上而言与鹅掌楸并无二致。当然,在整株植物上也就这样一片叶子,所以用一片叶子是无法认识植物的。
我经常给朋友讲一个段子—如果用叶子来认植物,那跟用头发和腿毛来认人一样困难。但是生物界唯一通行的准则就是:任何准则都有例外。
在这件事情上,确实有一些植物可以靠叶子来行走江湖。这里面最典型的当属银杏了,其金黄色扇形叶子是其他植物都不具备的。因为,银杏是单科单属单种的植物。作为一种裸子植物,它们的叶脉也跟常见的植物不一样,独有的二叉分枝显得特立独行。更有意思的是,我的好友蒋子堃博士在对比研究了现生银杏和2亿年前的银杏化石之后,得出一个结论—这些大树在2亿年的时间里居然没有发生大的变化。也就是说,2亿年来,它们都是一副模样。
如果说银杏是典型的以不变应万变,那绝大多数被子植物都是在琢磨自己的应对策略。比如说各种以狗尾草为首的禾草类(禾本科)植物,那叶片形态简直是一个模子刻出来般,我们完全无法根据形态来分辨,只能从它们的细小花朵中寻找区别了。
著名的生物学家卡尔·林奈,开创了用花朵为植物界梳理亲戚关系的先河。实际上,在花朵出现之后,整个植物界的生存都是围绕这个核心展开了。虽然在叶片的形态上也有小修小补,甚至有猪笼草、茅膏菜这样的异类,但是绝大多数植物的叶片都像是工业化设计的结构,卵圆形、披针形、条形、剑形是其中的大宗型号。但是,花朵的差异就非常大了,且不说兰花的多变,单单是樱花家族的花朵就足以让人眼花缭乱了。这都是因为,繁殖是植物世界的头等大事儿。
美丽而古老的内敛花朵
同样是木兰科的植物,鹅掌楸的花朵是内敛的,并没有像玉兰花那样绚烂。它们只是静静绽放,像是一个缩小版本的莲花,颇显精致,淡雅的颜色当属现在小清新们的挚爱。但是这些清雅的花朵,并没有很好地完成自己的使命。在自然界中,鹅掌楸果实的结实率只有1%左右,也就是说100朵花只有1朵能结出果子。研究人员曾经总结过失败的原因,一是开花的时间恰逢江南的梅雨季节,连绵的阴雨天气大大限制了传粉昆虫的活动。
![](http://pic.soolun.com/d/file/20211021/zsll20180526-3-l.jpg)
此外,作为一种原始的开花植物,它们传播花粉的效率可以用低下来形容。南京林业大学的一项研究发现,来鹅掌楸的花朵上打滚的不仅有我们熟悉的蜜蜂、熊蜂、食蚜蝇,还有各种甲虫,就连蜘蛛也来凑热闹。这样的大聚会必然会造成花粉的极大浪费,因为这些动物并没有对鹅掌楸的忠诚,它们身上的花粉有很大可能会被浪费在其他种类的花朵之上。这也是原始类型花朵必然会碰到的问题。
实际上,如果我们把时间尺度放在百万年级别的话,就会发现,这种选择未必是失败的。之所以能熬过第四纪冰期存活下来,很可能跟这些特性有关。比较晚的开花时间,正是那个时候春天的起跑线;而广泛吸引昆虫的花朵,已经是那个时代最高效的系统了,相对于极端浪费花粉的风媒系统,靠昆虫来搬运花粉已经是一个划时代的创举。
然而,地球气候和大陆板块的变化,大大改变了植物们的命运。也正因如此,曾经一度占据整个北半球森林的鹅掌楸如今只能蜷缩在一些狭小的区域,曾经超过20种的鹅掌楸家族,如今只剩下两个兄弟相依为命。
其实在植物界中,有很多分别生长在地球两端的亲兄弟,如中国的水杉和莲花在大洋彼岸都有自己的亲戚。中国的莲花和美洲黄莲是一对兄弟,到今天整个莲科植物家族也只剩下这两个兄弟,而水杉和海岸红杉则是另外一对难兄难弟。只是这两个兄弟分离的时间太长了,已经形成了完全不同的生活习性。
在中国生活的水杉已经适应了东亚的季风气候—夏天湿热、冬季干冷;而北美红杉则是喜欢地中海气候—夏季干热、冬季多雨。这样的适应经历,也让这对兄弟很难见面。
在这些植物身上,我们能看到的不仅仅是亲属关系,更重要的是地球演化的故事。
就在不久之前,世界上最后一头北非白犀牛离开了我们,在它生命中的最后几十年时间里,它一直孤独地生活着,也是从那时起,它们复兴种群的希望就已经是风中残烛。这不仅仅是一个物种的悲哀,更是一个时代变迁在一个物种身上的投影。今天,我们人类的活动,大大改变了地球的地理组成。那些庞大的城市和交通道路系统,对野生动植物来说就像是平地隆起的山脉,无法逾越。如何维持基因交流就成了保护生物学的重要研究课题之一。
![](http://pic.soolun.com/d/file/20211021/zsll20180526-4-l.jpg)
兄弟的情谊在自然界也是一个个美丽的故事,从鹅掌楸身上,我们还能看到怎样的精彩,还有待与它们亲密接触。
延伸阅读
东亚-北美间断分布
关于东亚和北美之间的物种分布的相似性,其实在19世纪40年代就已经被英国植物学家阿萨·格雷(Asa Gray)发现了。在随后的研究中,科学家发现越来越多的植物和动物都有类似的分布特征。这种现象被称为东亚-北美间断分布。今天,这种特殊的分布形态,已经成为重要的研究素材。深入研究将帮助我们在大的地质历史尺度上理解生物演化,甚至帮助我们揭开地球板块和气候变化等诸多谜题。
不能结种子的尴尬,
如何保护鹅掌楸
同样是鹅掌楸家族的成员,鹅掌楸和北美鹅掌楸却有着不同的命运。北美鹅掌楸是北美洲的先锋树种,广泛分布在加拿大的南部和美国的东部。然而,中国的鹅掌楸却只零星分布在中国南方的一些山野之中。除了开花传粉上的障碍,鹅掌楸面临的更大问题在于,分布过于零散,它们之间缺乏有效的花粉传递和基因交流。