中國科學院昆明植物研究所
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【科技日報】比大熊貓還珍稀的極危植物,消失百年後從天坑“歸來”

文章來源:科技日報  |  發布時間:2021-07-20  |  作者:  |  浏覽次數:  |  【打印】 【關閉

 

  世間美好的事物,很多都是一旦錯過,便無從再覓,可有的卻能僅憑雪泥鴻爪,留下一絲線索,數十年、數百年後,或可再次相遇,比如大花石蝴蝶和竹生羊奶子

  大花石蝴蝶和竹生羊奶子均屬“極危”的植物,極富研究價值和經濟價值。 

  百年前,外國植物學家曾在我國雲南采集到大花石蝴蝶和竹生羊奶子的標本,做過一些簡單記錄,此後這兩種植物就靜靜消隱在山河之間。物換星移幾度秋,等到有心人去尋覓其蹤迹時,生境的改變、人類的幹擾,原本就稀罕的,變得更加稀罕。

  日前,记者从中國科學院昆明植物研究所了解到,中國西南野生生物種質資源庫(以下简称“种质资源库”)的采集员团队,“费尽移山心力”,从这两种植物模式标本采集地——云南蒙自的一处天坑周围重新觅到了它们的芳踪,并着手实施保护措施。 

 

大花石蝴蝶 

  天坑爲動植物生長發育提供了避難所

  天坑是喀斯特地區石灰岩地層經過地下河不斷沖刷岩層並最終地表塌陷形成的一種規模較大的陷坑狀負地貌形態。其四周岩壁陡峭,獨特的地質地貌形成了有別于周圍區域的小氣候和適合生物生存的獨特生境。 

  以前,人們一直把天坑作爲喀斯特漏鬥的特例來看,2001年,我國學者正式提議將這種喀斯特地貌命名爲“天坑”。

  天坑深可達數十到數百米,具有巨大的容積,人類往往難以抵達,避免了人爲幹擾。天坑底部往往與地下河相連接,或曾有遷移的地下河道。 

 

天坑航拍圖 

  “國內外對天坑植物群落的研究,以及近年天坑中衆多新記錄和新種的發現都表明,天坑內部形成的相對獨立的生態系統,爲一些動植物的生長發育提供了避難所。就植物而言,它們更容易分化形成有別于周邊區域的生物類群,具有植物種類豐富、植被類型特殊、區系成分異常等特點,因此對生物多樣性的研究具有重要的科學價值。”種質資源庫種子采集團隊負責人張挺博士說。 

  为了对这一特殊生境下物种的种质资源进行有效保存,2021年初,中國科學院昆明植物研究所种质资源库在高山科学促进中心的支持下,联合红河州林业和草原局对蒙自市周边的多个天坑进行了初步调查,并于2021年6月17日在无人机侦测和专业攀岩团队的协助下,通过绳降的方式,对红河州蒙自市一处直径超过100米、深度约60-100米的大型天坑开展了种质资源的调查和采集工作。

 

天坑內部,種子采集員們在工作 

  “這是種質資源庫運行14年來,社會力量首次參與種質資源的搶救性收集工作。”張挺博士說,而且此次天坑調查,種質資源采集成果頗豐。 

 

大花石蝴蝶

  天坑崖壁發現大花石蝴蝶

  大花石蝴蝶植株纖小而花朵碩大,清麗可人,是苦苣苔科石蝴蝶屬植物,生于海拔1200-2100米的石灰岩石壁或石縫中,因其纖小植株具碩大花朵而得名。 

  1895年,英國植物學家威廉姆·B·亨斯利根據威廉姆·漢考克采自雲南蒙自地區的標本,描述爲石蝴蝶屬的一個新物種,模式標本現存于英國皇家植物園邱園標本館,此後再無發現。有媒體報道,我國雲南文山、廣西桂林、廣東深圳等地有發現和種植大花石蝴蝶,但經過審慎鑒定,並非該種。 

  根據國際植物保護聯盟(IUCN)標准評估,大花石蝴蝶的瀕危等級爲“極危”(CR),當時發現的個體數量不超過300株,其中一個分布在公路邊的居群受人爲活動的影響較大,生存受到了極大威脅。

  《中國植物志》所載大花石蝴蝶的形態特征爲:“多年生小草本。葉多數,均基生,外部葉長達14.5厘米,具長柄,內部葉小,具短柄或近無柄;葉片幹時紙質……花序4一10條,每花序有1—3花;花序梗長2.5—5厘米;苞片2,小,線形。産地分布:産雲南蒙自。生于山地石灰岩上,海拔約2100米。”

  長期以來,大花石蝴蝶的廬山真面目一直難以確定。國家標本平台僅能查到兩份大花石蝴蝶的標本,其中一份爲陳煥镛先生從英國皇家植物園邱園標本館交換而得,標本並不完整,僅有幾個葉片和脫落的花;而另外一份標本實爲石蝴蝶屬其他種類。 

 

图A 保存于英国皇家植物园邱园标本馆的模式标本;B 大花石蝴蝶墨线图;C 保存于中科院华南植物园标本馆的标本 

  中國科學院植物研究所博士研究生韩孟奇,专门从事石蝴蝶属的研究。2020年,他在云南蒙自附近找到了一个大花石蝴蝶的居群。 

  “因爲我們是做種質資源保護的,韓孟奇博士把這個分布點的情況告訴了我們。爲了收集大花石蝴蝶的種子,我們團隊往返四次去觀察它的花期、果期。”張挺說,大花石蝴蝶在野外分布區很小,結實率非常低,這可能也是它瀕危一個原因。

  在漢考克發表這一物種124年後,種質資源庫采集團隊終于在模式標本發現地幸運地采集到第一批大花石蝴蝶種子。 

 

图A-D 大花石蝴蝶盛花期(B 花正面,C 花侧面);E 果期植株;F 成熟果实;G 种子 

  在這處天坑的崖壁上,張挺和隊友們能發現“百年相遇”的大花石蝴蝶的一個新居群,這件事並不容易。“大花石蝴蝶野生居群的環境很特殊,它不光是在崖壁上,還是那種深凹進去的岩石縫裏,相當于維持了另外一個更小的微環境;它對濕度要求比較高,溫度和濕度要穩定。”張挺說,他們從崖壁下去時,是從多個角度一點點去找,把天坑搜索了一整遍,最後才發現這個居群。在不影響野外居群的情況下,他們帶了少部分活體,然後進行繁育。有了活體以及去年采到的種子,大花石蝴蝶有望告別滅絕或瀕危的境遇。 

 

天坑崖壁上發現的大花石蝴蝶 

  張挺介紹,在苦苣苔科石蝴蝶屬中,大花石蝴蝶的花最大,花色豔麗,國外用它選育出很多新品種,具有極高的開發價值。目前市面上又比較流行微小盆栽花,一些專業從事花卉新品種研發的機構已在著手開發利用這一珍稀資源。

  竹生羊奶子或可成爲新興果品

  幸運的是,在天坑周邊地區,張挺和他的隊友們還獲得了另一種“百年相遇”植物竹生羊奶子的成熟種子。

  竹生羊奶子的模式標本由奧地利植物學家韓馬迪于1915年3月8日在雲南蒙自到蠻耗途中采集到,現存于奧地利維也納大學標本館,在此之後再無該物種的標本記錄,至今已“消失”106年。再次發現的竹生羊奶子個體數量不足20株,且大部分植株生長在村莊周圍,受人爲影響極大,其在IUCN的瀕危等級也是“極危”(CR)。 

  “在全球生態破壞日益嚴重、生物多樣性快速喪失的大背景下,我們國家也面臨壓力。作爲種子采集員,我們可以說在與時間賽跑。”張挺說。竹生羊奶子是胡頹子科胡頹子屬植物。它之所以進入張挺的目標名單,是因爲研究的空白和記錄的貧乏。

  《中國植物志》的記錄,也僅來自韓馬迪的簡單描述:産于雲南東南部;生于海拔1800米。模式標本采自雲南蒙自。

  “但實際上國內並沒有它的模式標本、甚至沒有一張線描圖。查閱各種記載、專著也好,大家都沒有查到過,有可能覺得它都消失掉了。”張挺說,但他仍不死心,一遍遍查閱資料,但在偌大的區域鎖定一個物種,無異于大海撈針。

  張挺甚至查詢過韓馬迪的科考日記,但日記裏並沒有提到這個物種,他又分析韓馬迪行走的大致軌迹和時間節點,尋訪當地老百姓,查找曾經古道的遺迹。“運氣還算比較好,最終還是在花期找到了‘她’。”張挺說,但這次去,看到農田邊最先發現的兩棵已經被砍掉了。

  竹生羊奶子種子量比較小,分布非常狹窄,采集到一份至少2500粒標准采集量,張挺他們還需要在未來兩年間,往返多次。 

 

竹生羊奶子果實 

  經初步清理,此次采集隊按單株對竹生羊奶子的種子進行的采集共收集到5份約5000粒成熟種子,該批種子已根據種質資源庫的保存規範正在開展清理、檢測和入庫工作。

  “竹生羊奶子果實大,维生素C含量非常高,有极高的生态价值和经济价值,人工开发后,可作为果蔬饮料食用。”中國西南野生生物種質資源庫种子采集员吉亚东博士说。

  在這個天坑內,采集隊還采集到報春花屬、秋海棠屬、石蝴蝶屬和球蘭屬等多種珍稀物種的種質資源。“相信不久後,我們還會有新成果發表,給大家帶來更多驚喜。”張挺說。 

  (科技日报 2021年7月18日) 

  來源:https://mp.weixin.qq.com/s/ACUi38b8kh_FDCb2bnDTMw 


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