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国家植物园观赏指南!这种延续上千万年的「远古物种」正开花~

北京科学中心
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北京科学中心(北京青少年科技中心)科普号
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审核专家:史军

植物学博士,知名科普作家

今天,我国首个国家植物园正式揭牌成立,其中收容和展出了种类繁多的各类植物。在国家植物园揭牌的日子,我们一起来看一看其中一种明星树种,我国一级保护植物,传说中的“中国鸽子树”。

来源丨微博@国家植物园

从北京植物园的南门进入,沿着中轴路一直向北进入在卧佛寺东侧的宿根花卉园,在园区的东北角,满园的绿色中隐藏着几株特别的植物,它具有灰褐色的、常常不规则裂成小块的树皮和宽卵形的、边缘带有锯齿的叶子。每年从四月中旬到五一前后,它都会开出满树的白色花朵,远远望去,如同一棵树上挂满数以百计的白色手帕,在春日的阳光下迎风飞舞。这种植物就是我们今天的主角,一种延续了上千万年的远古孑遗——珙桐(Davidia involucrata)。

来源丨维基百科

中国的一级保护植物有很多,它们中的某些成员,如银杏和水杉已经离开了最初诞生的野外环境,在城市的街头作为行道树而广为种植。但是珙桐却是个例外,它的习性和我们熟知的熊猫极其相似,因此也被称为“植物界的大熊猫”。

今天我们就聊一聊珙桐的前世今生。

珙桐之美珙桐最早被发现于四川和湖北远离人迹的山林之间,对最初探访它身影的植物工作者来说,珙桐是一种令人印象极其深刻的植物,特别是它美丽的花朵。

我国植物学工作者张家勋曾经如此描写道:

“珙桐树姿优美婆娑,叶片嫩绿宽大,尤以花朵奇特……开花初期花蕾直立向上,两个苞片上着一层黄绿色绒毛,颜色为鸭蛋青色,花蕊部分呈浅棕色,好象小鸽子的“脑袋”,一朵花宛如刚刚破壳的雏鸽。两个苞片生长到中期,颜色变为雪青色,生长到后期时,颜色变为洁白色,像是白鸽的一对翅膀,在阳光照射下能闪闪发光……每当清风徐来,朵朵白花在绿海中浮动,似群鸽起舞。风停树静则似群鸽栖止,那种洁白如玉的风姿,使观看者流连忘返。“

而在西方负有盛名的“植物猎人”英国人威尔逊的笔下,珙桐则有这样的风姿:

“我们对这种树木的美丽感触很深……珙桐特别漂亮之处,在于它那两片承托花序的雪白苞片……每当微风吹过,就像一大群蝴蝶飞翔于大树间;在稍远一些的地方观看,被绿叶部分遮掩的白花,又使全树像被雪花装点。在阴天、清晨和黄昏时分,它纯白的花苞尤为动人……在我的思想中,珙桐是北温带植物中最有趣、最美丽的树种。”

来源丨威尔逊著作《一个博物学家在华西》第2卷,第43页

珙桐是一种古老的植物,最早的珙桐化石发现于早第三纪。当时的地球正处于一个变革的时期,蕨类植物已经大大减少,裸子植物中苏铁类和银杏类只剩下了很少的成员,松柏类也远不如中生代时那样繁盛,而木本被子植物则获得了大量的发展,珙桐在这个时期和同时代诸多物种一起走向了繁盛,遍布于当时地球的古热带地区。

作为一种古老的植物,珙桐具有一些非常特别的地方。珙桐的两片白色的“花瓣”并非是形态学意义上的花瓣,它真正的花其实位于两片“花瓣”的中间,乍一看像是夹在两片白色翅膀中的一个小球(因此前文会有“珙桐花形似雏鸽”的描写)。如果离近了细看,能够看到若干朵雄花簇拥着一朵雌花(也能看到很多雄花簇拥着一朵两性花)组成了一个头状花序。而白色的“花瓣”,其实是着生在花序基部的苞片。

珙桐的花和苞片 来源丨维基百科

当然,在这里并不是说所有的植物中只有珙桐具有苞片,现代的很多植物都具有苞片,但是珙桐的苞片实在识别度太高。

生长初期的花和苞片 来源丨维基百科

每年春末夏初,珙桐开始开花,开花初期,珙桐的两个苞片直立向上,颜色与叶片无异;经过15-20天后,两个苞片逐渐长大,颜色也逐步变为雪青色,有意思的是两个苞片的发育速度在这一时期会有明显的差别,一个苞片发育生长快,另一个则较慢,这个时期的大苞片可以长到10-15cm长,小苞片长度只有4-8cm,两苞片仍然直立向上。

但随着苞片继续生长和种子受精后逐渐膨大,花梗承受不了苞片和种子的重量被压弯,苞片相继下垂,颜色也变为洁白色。两个苞片下垂后还要生长10-15天,到苞片脱落时,大苞片可以长到10-25cm长,小苞片则有10-15cm长。一朵花从花蕾含苞待放到苞片脱落,要经过40~50天,这么长的观赏时间,和如此丰富的变化,在木本花卉中实属罕见。

珙桐的花和苞片 来源丨维基百科

苞片的功能是什么呢?科学家注意到珙桐是一种虫媒植物,因此猜想珙桐苞片的作用或许是吸引昆虫前来传粉,并保护花粉不被雨淋到,前面已经提到过,珙桐的苞片在生长的过程中会逐渐变色,于是科学家就利用这个特性,设计了一个有意思的实验来验证苞片的功能。

他们对珙桐的苞片进行了4种不同的处理(详见下图),结果发现:使用了白色纸“以假乱真”的珙桐,其昆虫的访花频率显著高于没有苞片或使用了绿色苞片的珙桐,这证明在开花过程中珙桐的苞片的颜色变化,其实是为了增强对昆虫的吸引作用。苞片承担了与花瓣类似的部分功能。

对珙桐苞片4种不同的处理方式

顺时针方向分别代表:(1)去除两个苞片;(2)用绿色纸做成相同形状和大小的人工苞片替代自然苞片;(3)用白色做成人工白色苞片替代自然苞片;(4)保留原生的苞片作为对照组。

如此神奇的植物珙桐,又是如何走入人们的视野,来到喧嚣的城市中的呢?

珙桐的身世和传奇珙桐走入人们视野的过程和它独一无二的外观一样,充满了传奇的色彩。

1868年4月,珙桐花开的季节,四川的西部的雅安地区一个叫穆坪的地方(今宝兴县)西方人第一次观察到了野生的珙桐,这位观察者是法国的天主教神父谭卫道(Armand David ),谭卫道是一个对自然有着极大热忱的博物学爱好者,他将大量精力放在了在中国收集稀有的动植物标本上,此时的他不久之前刚刚在这片密林中里发现了大熊猫的踪迹,而珙桐则随着他发现的大约几千种生物一起,被制成了标本陆续发往法国。

谭卫道 来源丨维基百科

远在法国的动植物学家们整理着谭卫道寄来的标本,在看到珙桐时一位名叫亨利·巴永(Henri Baillon)的植物学家将其命名为Davidia involucrata,其中属名Davidia是谭卫道的姓,种加词 involucrata意为“数朵花周围有一圈苞片”,于是在1871年,珙桐第一次获得了自己的专属名称,从而被西方学术界所认识。

随着整理工作的推进,1888年介绍谭卫道工作的《谭卫道博物志》出版了,珙桐作为第二卷中唯一的一张彩色插图,成功的引起了西方人对它的注意和兴趣,尤其是那个时代对花木园艺和引种中国野生植物抱有极大热忱的英国人。1899年,英国维奇苗圃公司派遣了一名叫亨利·威尔逊的22岁年轻人专程来到中国采集珙桐。威尔逊先是寻访了在云南思茅领事馆工作的韩尔礼(A.Henry),调查了他曾经见到珙桐的经历,成功获得了珙桐位置的线索。1900年4月,经过了一段辛苦地跋涉和寻觅后,他遗憾地发现自己虽然找到了珙桐的位置,但是这棵树的主人不久之前刚刚将其砍倒。

来源丨维基百科

幸运的是,在当地雇员的帮助下,5月19日威尔逊最终在湖北宜昌西南,一个叫文草的地方找到了珙桐,并且此地采集到了珙桐长满花朵的枝条,前文中威尔逊对珙桐的那一段精彩的描写,便是这一时期所留下的。

然而虽然威尔逊成功将珙桐带回了欧洲,但是珙桐的最开始的引种却不是很顺利。

珙桐种子的外壳十分坚硬,透水透气性差,且在自然状态下有长达2年的休眠期,因此常常在正常发芽之前就被动物啃食或者霉烂,失去发芽能力,在自然状态下的发芽率仅有百分之三。英国丘植物园于1881年接收了韩尔礼寄来的珙桐种子;威尔逊在发现珙桐之后从湖北的巴东也采集到了一批种子,送到英国园艺公司进行栽培,结果两次引种工作均没能取得成功。初到国外,珙桐并不能够对与故乡不同的环境有很好的适应。

珙桐的种子 来源丨维基百科

珙桐的如此表现引起了植物学工作者的兴趣,他们将研究视野投向了珙桐的原生环境中,结果发现,珙桐常年生长在阴凉潮湿、云雾缭绕的深山环境:不耐瘠薄,不耐干旱,不能忍受38 ℃以上的气温,在干燥多风、日光直射之处生长不良,因此,栽培林地不能选在冲风,干旱,贫瘠的土壤上和山顶地段,要选在山坡下部的半阴坡、阴坡或者沟谷两旁、湿度大的地带才可以。

植物工作者在积极地改进着引种方案的同时,也对珙桐的身世产生了好奇,这样娇贵而古老的植物,究竟是如何跨越了千万年来的气候变迁和环境剧变而生存下来的?自第四纪以来,地球经历了剧烈的气候变化,很多与珙桐同时期的植物纷纷灭绝了,而珙桐又是如何幸存下来的呢?

因为珙桐生长在中国。

在早第三纪时期,地球的气候温暖湿润,这样的生存条件让珙桐和其他同时代的植物物种遍布于北半球,而大约从渐新世早期(距今约340万年前)开始,气候逐渐变冷,这些物种开始逐步向南退缩到低纬度的地区,到了晚第三纪至第四纪期间,进一步南退到东亚、北美和欧洲西南部三块区域。与欧洲和北美相比,中国所属的东亚地区在第四纪冰期仅形成了很有限的冰川覆盖,加上中国南方地区众多的高山和峡谷缓冲了剧烈的气候波动,为物种原地存留提供了长期稳定的生存环境。在这两个因素的共同作用下,中国成为了保远古植物种类最为丰富和多样的国家——“第三纪植物的避难所”, 珙桐作为其中的代表物种,因此得以幸存并且繁衍至今。

今日的珙桐如今,珙桐已经在国外和国内广泛种植,北京从80年代中期起,就开始了珙桐的引种工作。除了植物园的宿根花卉园,在清华大学校内、西南郊苗圃,奥林匹克森林公园都曾留下过珙桐生长的身影。

为了让珙桐能在北京成活,植物工作者想了很多的办法来呵护它们:珙桐喜阴,干旱给珙桐带来的威胁远大于寒冷的威胁,因此要及时浇水、勤浇水,还要注意避免水分过多积水淹死。此外北京的春天风大、干旱,为了不对珙桐造成损伤,植物工作者为珙桐专门搭建了风障和遮阴棚,这样珙桐的成活率才得到了保证,并逐渐在北京成长,再次开出了洁白的花朵。

来源丨人民网

2016年6月18日,来自中国的珙桐飘洋过海来到塞尔维亚,由彭丽媛女士与塞尔维亚总统夫人德拉吉察女士共同种植在了贝尔格莱德植物园中。2011年9月29日,珙桐的种子和其他三种珍稀濒危植物(普陀鹅耳枥、望天树、大树杜鹃)的种子,随着“天宫一号”空间站一同进入了太空。

最初,珙桐作为西方园艺和博物爱好者追求的神秘物种进入大众的视野,但是如今的珙桐已经超越了原有的传统印象,作为国宝的珙桐成为了象征和平和友谊的大使飘洋过海,翱翔宇宙。而种植在城市中的珙桐,也在用它独有的美丽身姿和传奇故事,激发着我们对脚下这一片乡土的归属与热爱。

希望你有时间去看看北京的珙桐。

评论
科普传播L
太师级
中国的一级保护植物有很多,珙桐被称为植物界的大熊猫
2022-04-19
演绎无限精彩!
大学士级
种植在城市中的珙桐,也在用它独有的美丽身姿和传奇故事,激发着我们对脚下这一片乡土的归属与热爱。
2022-04-19
演绎无限精彩!
大学士级
珙桐的身世和传奇珙桐走入人们视野的过程和它独一无二的外观一样,充满了传奇的色彩。
2022-04-19