最接近滅絕邊緣的植物,就生長在繁華城市的邊緣_風聞
物种日历-物种日历官方账号-每天一物种,带你看世界。2020-11-22 21:49
公眾號:物種日曆/GuokrPac
作者: 鍾蜀黍
春夏之交的五月,可能是浙南山區山路最難走的時節。
春光漸斂,闊葉林也開始青葱鬱密。梅雨的腳步聲在城市裏聽得近了,卻早一步邁進了山門。這裏離浙江省的最高峯、海拔1929米的鳳陽山並不太遠,卻得了另一個更加雄奇壯闊的名字“百山祖”。
連綿高大的山體輕鬆截獲了暖濕氣流,在中高海拔凝結形成了降水,氤氲的雨霧已經提前浸潤了每一片泥土,狹窄崎嶇山道上的岩石,在這霧氣中沁出綠色的濕漉漉的青苔——那些“青苔”是一些藍藻,它們會分泌一些黏滑的膠質,將自己的細胞包裹起來,給雨霧中走在山道上的人帶來了無盡的煩惱。我正走的這條小道因為行人很少的緣故,青苔更加肆意充塞,雨霧中路面變得模糊,穿着硬底的登山鞋,踩在這些溜滑的山岩上,每一步都讓人暗暗心驚。
保護區核心區僅允許科研活動,常年被雨霧籠罩,濕滑山道邊的樹上常覆滿苔蘚。圖片:鍾蜀黍
但我那時的內心早已被興奮和期待填滿,顧不得腳下的危險,因為我即將見到的,可能是地球上最接近滅絕邊緣的植物之一。
山路崎嶇陡峭,海拔抬升很快,每走幾十步喘氣的空當,就能看見路旁出現一棵枝幹虯勁挺拔的亮葉水青岡(Fagus lucida),樹皮都覆滿了苔蘚。亮葉水青岡在華東本已不多的原生林中偶爾能見到,卻構成了這片森林的主體植被。山道旁有幾條被沖刷出來的深溝,溝壁也被往年的暴雨和洪水衝得光滑。走了大約一小時,這些土溝變成了溝渠,顯著地被人工加固硬化過,防止更多的土壤被沖蝕。
亮葉水青岡。圖片:asianflora
正當我思考是繼續沿着山路走,還是下到溝中沿着溝底走,帶我們上山的保護區工作人員一聲呼喊:“到了!”
這是一片避風的斜坡,出現在眼前是幾片嚴密防護的鐵欄杆。跟隨工作人員打開鐵門,再委身鑽過一小片灌木和箭竹叢後,那自被人類發現以來、世界上最後的野生百山祖冷杉,就這樣出現在我的面前。
現存最大的一棵野生的百山祖冷杉,被鐵絲圍欄保護起來。圖片:鍾蜀黍
樹體並不太高,斑駁龜裂的樹皮上附生着苔蘚和地衣,相比周圍其它樹的暗褐色顯出幾分亮眼。松柏類的裸子植物大多樹幹筆直而分枝弱,百山祖冷杉卻有如傘一樣的樹冠,幾條粗大的樹枝橫岔出去,細條形的葉在小枝上密密排着,在濃霧中暗色的枝葉,閃爍着葉尖的水滴和葉背氣孔帶銀色的光。
雨霧中百山祖冷杉的枝葉。圖片:鍾蜀黍
它們的周圍是兩道細細的鐵絲圍欄,在掏出相機之前,我摸索着在那鐵圍欄邊靜靜看了一會兒。我曾看過北極圈連綿的泰加林和白樺林,看過世界上最大和最高的巨杉與北美紅杉,看過存活很可能超過數萬年的北美顫楊林,數千年的刺果松和銀杏,站在婆羅洲雨林裏的黃娑羅雙巨大的板根下,卻從未像那一刻一樣貪婪地端詳着,彷彿我的每一眼都是最後一眼。
北美高大的巨杉林。圖片:鍾蜀黍
一場意外的相遇
冷杉屬是一類適應於高寒冷涼氣候的裸子植物,是松科中物種數目僅次於松屬的第二大屬。冷杉也是北半球環北極泰加針葉林的主要構成之一,與它的搭檔雲杉相比,冷杉屬總體分佈緯度略低一點,局部區域比如在橫斷山區,冷杉屬成員的分佈海拔卻常比雲杉屬更高。在中國的第一二級地形階梯,從新疆的天山到東北的大興安嶺、長白山,西南的青藏高原到華中的秦巴山地,都能常能見到成片的冷杉和雲杉林。
四川西部高山的冷杉羣落,冷杉和雲杉一起構成了“亞高山暗針葉林”。圖片:鍾蜀黍
但在上世紀七十年代之前,沒有人認為中國第三級階梯的江南,會有野生的冷杉存在。
1963年11月,當時在浙江麗水龍泉縣林業部門工作的吳鳴翔,因為偶然的機會與同事一起到慶元縣這片全省最高的山地野外考察採集植物。同樣在一個雨霧的天氣裏,他們被迫找地方避雨,在避雨的林子裏,他發現了幾棵樹皮灰黃的、此前並沒見過的針葉樹。儘管這幾棵樹並沒有可用於鑑定的球果,他還是採了標本,根據枝葉猜測為“華東黃杉”,但依然對此心存疑惑,那些特別的枝葉卻在他心裏紮下了根。
不同於冷杉屬直立向上的球果,黃杉屬的球果下垂。圖為黃杉(Pseudotsuga sinensis)。圖片:Themodoccypress / wikimedia
在之後幾年裏,他數次回到這裏,依然沒有發現球果。到了1971年,吳鳴翔被調到慶元縣萬里林場工作,更近的距離讓他更加執着、更頻繁地觀察這幾棵樹。1972年,當他再次來到這裏時,他痛心地發現,其中胸徑最大的一棵樹被洪水衝倒而枯死了——然而在那一時刻,沒有人認識這棵樹,他也無法作出任何保護措施。
“念念不忘,必有迴響”。1975年7月,當吳鳴翔再次來到百山祖,終於在他看過無數次的樹上找到了冷杉屬標誌性的挺立向上的球果——那些是未成熟的淡黃色球果,但足以説明這是冷杉!是江南的冷杉!他的堅持終於迎來了重大的發現。在採集了若干球果標本下山後的數個月後,他陪同植物專家們再次來考察了幾次,1976年3月,當時的《植物分類學報》編輯部在北京召開了百山祖冷杉鑑定會,與會專家同意這是一種從未發現過的冷杉。
百山祖冷杉的球果標本。圖片:PE
在專家們的協助下,1976年11月18日,《百山祖冷杉——一種新的冷杉的發現》刊登在《植物分類學報》上,標誌着這一物種正式發表,吳鳴翔1975年11月15日採集的標本“吳鳴翔7511”和“吳鳴翔7512”也被指定為模式標本,各有一份存放於中科院植物研究所標本館(PE)和江蘇省中國科學院植物研究所標本館(NAS)。
是開端,也險些成為尾聲
十二年的堅持發現,只是百山祖冷杉故事的開端,但卻幾乎成了尾聲。
從1963年吳鳴翔第一次發現到1969年,整個區域只找到了8株百山祖冷杉,其中3株散生,5株形成了小種羣。物種發表後,專業工作者懷着激動的心情再去發現地附近鋪開尋找,卻沒能再發現新的植株。而因為洪水衝擊導致的枯死,和幾次去向已不明的移栽,以及林冠遮蔽導致的生長衰弱,到1987年,百山祖冷杉就只剩下3株野生植株,被國際物種保護委員會(SSC)將百山祖冷杉列為世界最瀕危的12種植物之一,儘管在1985年,百山祖成立了省級自然保護區,又在1992年升級為國家級自然保護區。
僅存的三棵野生百山祖冷杉中的兩棵,棲身在成片的亮葉水青岡闊葉林中。圖片:鍾蜀黍
從被髮表開始,不斷有學者研究導致百山祖冷杉瀕危的機制,大多集中在對僅剩的幾株母樹的分析觀察上,產生了各種猜想和理論:百山祖降雨頻繁,土壤淋溶強烈,無法留存礦質元素和腐殖質,導致植株長勢不良;同區域生長的亮葉水青岡導致區域林冠遮蔽,種間競爭使百山祖冷杉生長衰弱;礦質元素缺乏導致現存植株難以進入繁殖期產生雌雄球花,而植株個體的缺乏又使得雌雄球花常常不遇,雄球花開的時候沒有雌花,降雨頻繁又使得花粉常常敗育****,**種子空癟率高;地表條件不足,導致種子無法發育為幼苗**……但對於百山祖冷杉的生活史,它過去的分佈格局,它今天為何“蝸居”於百山祖一地,我們依然所知甚少。
落在地上的百山祖冷杉雄球花。圖片:鍾蜀黍
掩藏在地層中的故事
上世紀70年代末開始,同樣在我國第三階梯南方的廣西、貴州、湖南、江西的中高海拔山地,陸續發現了元寶山冷杉(Abies yuanbaoshanensis)、梵淨山冷杉(Abies fanjingshanensis)、資源冷杉(Abies beshanzuensis var. ziyuanensis),特別是其中在廣西資源、湖南新寧、江西井岡山等部分山地發現的資源冷杉之後被歸併為百山祖冷杉的變種。這些發現也讓植物學家們重新開始思考冷杉屬的演化歷史和分佈格局。根據現存的冷杉和松科的近緣屬物種取樣、有限的殘存於地層中的花粉記錄、化石記錄,植物學家和古氣候學家們大致可以重建描畫出冷杉屬的分佈如何成為今天的模樣。
中國冷杉屬植物分佈圖。圖片:劉然 / 植物研究(2018)
儘管教科書常把裸子植物寫成“古老的植物”,但其實現存的很多針葉樹類羣卻遠稱不上古老。綜合幾項研究,冷杉亞科6個屬的共同祖先大約出現在距今1億4000萬的白堊紀早期至1億7000萬年前侏羅紀晚期,而到距今約6000萬前,冷杉屬才和近緣的油杉屬分道揚鑣——幾乎可以明確説,現存的冷杉屬植物是新生代後出現的。
冷杉屬5600萬年的故事
根據中科院植物研究所向巧萍等於2014年的研究推測,冷杉屬最初的分化從北美西海岸開始的。在距今5600萬年前始新世的開端,地球經歷過一次強烈的全球變暖,被稱為PETM古新世-始新世極熱事件,地球平均氣温在10萬年裏上升了7攝氏度,這一期間也同時導致了大量物種滅絕,格陵蘭和阿拉斯加生長着温帶森林,更加適應寒冷的現代冷杉屬的祖先大多還侷限分佈於北美。在整個始新世2200萬年裏,地球温度逐漸下降,極地的常綠樹被落葉樹所取代,到距今約3400萬年的始新世末期,地球温度驟降,南極冰蓋開始出現。冰川毀滅生命,但降温給冷杉和雲杉這些耐寒的針葉樹帶來了機會,冰蓋的形成同時造成了大規模海退(海平面下降),北美和歐亞大陸之間連接在了一起,形成了“白令陸橋”。在隨後的漸新世,冷杉逐漸沿白令陸橋擴散到了歐亞大陸和日本,形成了北美、東亞和地中海區域三個小的分佈中心,在更加寒冷乾燥的中新世和上新世繼續推進擴散和分化,並在幾個分佈中心存在物種間的雜交和頻繁的基因交流,以雲杉和冷杉為主的環北極針葉林逐漸成形。到了冰期頻仍的更新世(距今258萬至1萬年前),地球均温常比今天低6℃以上,凍土、苔原和草原形成,北方的雲杉和冷杉也在冰川浪潮中南下,在今天中國的土地上,它們甚至一路分佈到了華南。
滄桑鉅變在地質歷史又如同一瞬間。在經過末次冰期和距今12000年左右地球驟冷的新仙女木期(Younger Dryas)之後,全新世的地球氣温逐漸上升,智人也開始了1萬年的快速擴張。冷杉和雲杉的分佈逐漸向北退縮,那些在中國南方的冷杉和雲杉不見了,或如百山祖冷杉、梵淨山冷杉,僅僅殘留在幾個孤島般的中高海拔山頂上,而雲杉屬則在南方消失了,我們只能從地層裏的花粉探測到它曾經存在的痕跡。
保護冷杉,也是為了自己
不止在中國,在另一塊大陸上也有相同的例子,北美東部的弗雷澤冷杉(Abies fraseri),同樣分佈侷限於北美東部的阿巴拉契亞山脈南部的幾座山頂。這些困在南方山地的冷杉,它們的瀕危或可能的滅絕,也許只是這次地球氣温波動中泛起的一朵微不足道的浪花。
北美大煙山山頂的弗雷澤冷杉,和中國南方的冷杉遭遇同樣的“山頂滅絕”困境。圖片:鍾蜀黍
我們是否可以鬆一口氣,給這些冷杉蓋上棺材板呢?
還是老調重彈的思考:人類為什麼要保護野生動植物?我們保護它們是為了地球嗎?
我們保護野生動植物當然不是為了地球,而是明確的功利主義,為了人類自己的生存。每一個野生動植物物種不只是生態系統的一塊磚石,它們通過複雜的相互關係,共同構成了整個地球生態系統,是人類繁衍至今的基礎,我們的衣食住行無一不來源於此,維持正常運作的生態系統,就是在為人類未來的發展提供穩定環境。
保護野生動植物,也是為了人類自己的生存。圖片:鍾蜀黍
就百山祖冷杉而言,它們和其他針葉樹一樣,常通過根部複雜的外生和內生菌根網絡與真菌、與其它植物進行物質能量交換,在最近幾年的一些研究報道里,依然不斷有新的活性成分從百山祖冷杉的樹皮和共生菌中分離出來,包括一些倍半萜類、木脂素類以及幾種黃麴黴素。而如果一個物種滅絕,這意味着永遠的消失,不只是這些潛在的資源再也無從被人類發現和利用,也意味着一段地球往事的無從知曉,以及與它相關聯的其它生命進入危機。
百山祖冷杉斑駁的樹皮附滿苔蘚和地衣。圖片:鍾蜀黍
從地質年代尺度上看,地球生命經歷過五次大滅絕,每一個物種,包括人類,終將是要滅絕的。我們的保護一個物種的行為,以地球的歷史去衡量不值一提。但我們並非活在百萬年後的未來,以當下而論,保護就能產生效果。
冷杉的生命,仍在延續
百山祖冷杉物種發表之後,吳鳴翔和林場工作人員就開始籌劃繁殖它,嘗試過種種的扦插、用日本冷杉作砧木嫁接,結果都不太理想。百山祖冷杉花期較短且不穩定,常因為雌雄球花花期不遇而空有球果無法產生種子。直到1991年才迎來了雌雄球花同時開,通過人工輔助授粉,終於有了一批飽滿種子,也有了一批播種的小苗,二十年後長成了兩米多的小樹。2017年,浙江大學與保護區合作,將百山祖冷杉未成熟的胚組培成功。最近又有消息,自然授粉的種子在原地散播,已經長出了400餘株幼苗。
樹上未成熟的雌球花。圖片:鍾蜀黍
在被發現近60年後,經過多代人的努力,一個瀕危物種迫在眉睫的危機也許暫時得到了緩解,當年的年輕人吳鳴翔,已是滿頭白髮的先生。
1992年特種郵票《杉樹》,圖為百山祖冷杉。
1992年,中國郵政發行了一套四枚的《杉樹》郵票,每一枚的畫面都是科學畫大師曾孝濂先生的作品,那也是我第一次看到“百山祖冷杉”的名字。當我在2017年第一次野外見到百山祖冷杉時,我認真把它的枝葉、樹皮與落在地面上的雄球花仔細地拍了。告別這兩棵野生植株後回到保護站附近,那幾棵播種出來的小樹正值雌球花開,翠綠如塔。一個月後,在一場公共演講中,我把這些照片展示給觀眾,迎來了一陣陣驚呼:
原來離上海、杭州這麼近的地方,就有這麼美、這麼珍貴的植物。
是的,美,這就足夠打動我了。
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