我命由我不由天——黃花大苞姜丨花顏鳥語_風聞

編者按：在地球浩瀚的歷史長河中，生命世界譜寫了一曲曲悲壯讚歌，塑造了地球環境，孕育了人類文明史詩，促進了經濟社會發展。在科學傳播的星辰裏，中科院之聲與華南植物園聯合開設“花顏鳥語”專欄，既是生命世界之窗，又薈萃自然體驗的點滴故事。惟願她為自然世界代言，宣傳生物多樣性保護。惟願她解讀科學前沿，講述科學故事，封存自然足跡。

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俗語云：“天命難違。”意謂“天”具有不可抵擋的力量，突出無能為力的絕望感。在人類文明裏，“天”的別稱很多，唯物主義者稱呼其為“自然規律”，唯心主義者稱其為“上帝”“造物者”等，但無論何種稱謂，“天”都是掌握着萬物生殺予奪權力的主宰。每一次的海水翻騰、岩漿迸發、山泥傾瀉、烈日炙烤……都可能是造成生靈塗炭的劫難，相對於“天”而言，萬物都是渺小而脆弱的。但生命同樣是頑強的，在遵循天道的過程中，面對“天命”賦予的困難和絕境，很多生命拼盡全力，與“天”一搏，最終憑藉自己的能力征服困境而得以存活。今天我們要介紹的黃花大苞姜（Caulokaempferiacoenobialis），是一種非常勵志的植物，終其一生都在演繹着與“天”抗爭的故事。

石壁上的家族

翻開黃花大苞姜的族譜，其隸屬於姜科大苞姜屬，是國產大苞姜屬裏的“獨子”—僅此一種，也是我國特有的多年生宿根草本植物。所謂宿根，即指個體壽命超過兩年，可持續生長，多次開花、結果，且地下根系或地下莖形態正常，不發生變態的一類多年生草本植物。作為“家中獨苗”已是“親情緣薄”，奈何其自身族羣也較為稀落，偌大的中國僅主要分佈於廣東、廣西兩地，“族人”寥寥。與一般植物紮根大地的習性不同，黃花大苞姜喜歡在土壤稀薄、高度潮濕的林內石壁或者山溝瀑布邊的石壁上成片生長。另闢蹊徑的勇氣固然可嘉，可一旦選擇了石壁，便再難迴歸平地的懷抱——這也將預示着，其從出生伊始便選擇了一條較為艱難的生存之路。

“姜”家有花初長成

黃花大苞姜長於石壁之上，植株細弱。其莖雖可高達30釐米，但枝條細小，徑僅約3毫米，與“弱柳扶風”的情形略為相似；但其葉片則較為寬闊，長5-14釐米，寬1-2釐米，形似放大版的竹葉，每株長有葉子5-9片。受地心引力的召喚，其莖葉一般向下垂着，雖莖小葉闊，但弱而不頹，整株看起來簡潔大氣，而又藏着錚錚傲骨。每年5-8月是其花果期，每個花序有花1-2朵，花一般自花序中伸出長約3釐米的管狀花萼，花萼擎起蘭花狀的花冠，整朵花為明豔而帶鎏金的黃色。黃花大苞姜開花較為剋制，通常每天每花序只開一朵，因此成片的石壁上一般不會出現花團簇擁的盛況，時常只見幾朵黃花零落地綻放，在陰暗潮濕之地顯得極為清冷孤傲。花朵在自然狀態下開放後，一般第二日下午開始凋謝。

靠人還是靠己，這是一個問題

對於大多數生物而言，繁衍後代始終是生命中的頭等大事，黃花大苞姜也不例外。植物通常採取兩種方式繁衍，一種是自花傳粉，即花粉落到同一朵花的柱頭上；另一種是異花傳粉，即一朵花的花粉落在另一朵花的柱頭上。而要用以上兩種方式進行傳粉，一般需要風或動物等通力合作。但遺憾的是，黃花大苞姜生長的石壁，風極少光顧，而高度潮濕的環境也讓各種昆蟲望而卻步，很顯然，依靠外力完成授粉的方式是行不通的。雖然知音難覓、孤立無援，但黃花大苞姜並沒有接受命運的安排而坐以待斃，而是默默努力，逐漸發展出一種全新的自花授粉機制——花粉滑動授粉。

早上6時許，黃花大苞姜的花開放，其花葯的花粉囊同時開裂，剛開裂時，油質液漿狀的花粉分別從兩個花粉囊溢出，合併在一起形成球狀，然後很快鋪滿於花葯面，慢慢流向柱頭。花粉一般在下午3時到翌日清晨7點半左右陸續流到柱頭的喇叭口，實現自花傳粉。

而為了適應花粉流動的自花授粉機制，黃花大苞姜在花的形態和開花特徵上都做出了相應的變化。如花粉是油質粘液漿狀，由粘絲連接成鏈珠狀；花粉粒表面光滑並延長成長橢圓球形；柱頭呈扁喇叭形，其中與花葯緊貼面凹陷，較其他地方位置低，有助於花粉漿團流入其中；柱頭上和花葯面均長有毛，朝向柱頭方向，有助於引導花粉漿團流向柱頭。

長在深山無人識，一朝成名天下知

在民間，黃花大苞姜被稱為土山萘，多用為蛇藥，由於一般生長在深山石壁，較少人認識。直到2004年9月2日，一篇名為《一種全新的自花授粉機制——花粉滑動授粉》的論文發表在國際期刊《自然》上，一時間黃花大苞姜名動國際、聲蜚海外，其獨特的傳粉方式引無數專家學者震驚讚嘆。黃花大苞姜的成名之路，繞不開三個人的名字，他們分別是當時的中科院華南植物園博士生王英強及其導師張奠湘、陳忠毅研究員。

2002年的一天，王英強在鼎湖山觀察黃花大苞姜時，突然發現花粉粒正在向柱頭滑動，他從未見過花粉粒有這樣的運動方式。其後，在對黃花大苞姜多次的自然觀測中，他嚮導師作出了一個“流動傳粉”的大膽推測。胡適説：“大膽的假設，小心的求證。”一種全新的發現勢必會引來全世界的質疑，而要如何説服全世界，需要大量的數據資料作論證。為此，王英強多次奔走於黃花大苞姜的聚居地鼎湖山和南崑山中，經歷摔倒受傷，常從早上6時到下午6時都待在潮濕陰冷的石崖邊等待花開，並用顯微鏡每兩小時定拍一次。在顯微鏡下，花粉的流動趨向清晰地呈現出來，大量的數據和詳實的圖片資料有力地證明了他的推測。2003年初，王英強、張奠湘、陳忠毅開始寫作論文來詮釋這一奇妙的自然現象，定稿前，他們專門邀請德國慕尼黑大學的專家，一個詞一個詞地斟酌。論文發表時只有700個英文單詞，但研究就耗了3年心血，光是寫作、修改的時間就不止700個小時。這篇論文的發表對研究有花植物繁育系統的演化及其對環境的適應過程具有重要的科學意義，同時這也是華南植物園建園以來的第一篇《自然》雜誌論文。

革命尚未成功，同志仍需努力

黃花大苞姜的花朵凋謝後，約20天蒴果即成熟開裂。其結實率和結籽率按照花開的順序依次遞減，即在同一個花序中，最先開放的花朵的結實率和結籽率要高於第二朵開放的花，以此類推。作為第一位被發現的滑動自花授粉者，黃花大苞姜也是近親繁殖的代表，但與人類近親繁殖帶來的高遺傳病發病率不同，研究表明其並不存在明顯的近交衰退現象。黃花大苞姜的種子主要通過雨水抨擊散佈，或隨水流而下，種子散落後，當年並不萌發，等來年才萌發。研究還發現，黃花大苞姜在物種水平歷史上沒有經歷過快速的種羣擴張，而高山等地域形態也會阻礙其種子的傳播與擴散。也就是説，雖然解決了“生子”的問題，但由於黃花大苞姜的“子嗣”基本只流連於附近區域小範圍內生長，較難“出走”遠方去擴大種羣數量，其種羣繁衍任務依舊艱鉅繁重。

結語：

2002年，在黃花大苞姜尚未登上國際舞台之前，素來對姜科植物有研究心得的陳忠毅研究員就曾對黃花大苞姜進行引種嘗試，但均告失敗。這也就意味着，在引種嘗試未取得成功之前，黃花大苞姜無法依靠科學的力量獲得新生。加上其部分居羣與當地的旅遊路線重合，存在暴露及人為毀壞的風險，黃花大苞姜的每個居羣生境均亟需保護。在與“天”的較量中，黃花大苞姜憑藉自己的力量突破了授粉的極限，完成了自我救贖，願在它能延續這種抗爭精神，在種羣擴張中作出新的嘗試，繼續完成種羣擴大的歷史使命。

參考文獻：

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https://www.cas.cn/xw/zjsd/200906/t20090608_645533.shtml

7. 中國植物誌 http://www.iplant.cn/

攝影：何錦燕

來源：中國科學院華南植物園