在上海自然博物馆庞大的古兽化石群旁边,有一枚植物化石静静地躺在展柜中。虽然这枚化石只是一片叶子的拓印,但顺着这片小小的叶子,我们却能追溯到远古时代恐龙所看到的奇特“梅”花
来源:《侏罗纪公园》

展品档案 ◐ 荚蒾叶银缕梅

【物种名称】

荚蒾叶银缕梅 Parrotia viburnifolia(Shaniodendron viburnifolia)

【分类】

金缕梅科 银缕梅属

【物种年代】

大约起源于距今6700万年前的中生代白垩纪

【化石来源】

山东临朐,山旺组

【所在展区】

地下一层 演化之道展区

这枚叶子来源于一种古植物——荚蒾叶银缕梅。关于这种古老的植物,研究与文献甚少,在目前所收集的化石标本中,我们也只能从叶子上窥见一二。从化石证据上看,荚蒾叶银缕梅的叶子呈阔倒卵形,叶长大于叶宽,顶端渐尖呈尾状,叶缘前部1/2有明显锯齿。
荚蒾叶银缕梅叶子化石 | 来源:参考文献5
恐龙赏过的“梅”花
从叶型上看,荚蒾叶银缕梅与最近正处于花期的现生种银缕梅Parrotia subaequalis 十分相似。
银缕梅的叶子 | 伊贤贵 摄
根据上世纪50年代我国植物学家单人骅教授的推测,华东地区存在无花瓣类弗吉特族孑遗种类树种,这一类物种是金缕梅科演化的骨干类群。后续植物学家们通过对弗吉特族化石资料的分析以及花粉研究,证实银缕梅在金缕梅科进化上处于较为原始的位置,发生时期大概在6700多万年前的白垩纪,曾与恐龙同期。也就是说,银缕梅竟是恐龙赏过的花
幸运的是,与恐龙灭绝的命运不同,银缕梅拖着古老残遗的种群从第三纪孑遗至今,活成了与水杉齐名,珍贵程度堪比熊猫的植物“活化石”
而这种幸存,不但为世界保留了这一古老神奇的物种,也为研究被子植物的起源与演化提供了活体证据。值得注意的是,银缕梅虽然名字里带“梅”,而且也是先花后叶,但是跟我们现在所说的梅Prunus mume,并不是同一物种哦!
没有花瓣的花,是正经花吗?
银缕梅的花开在繁花似锦的春日三月,与绝大部分姹紫嫣红,靠着鲜艳的花冠“招蜂引蝶”的春花不同,银缕梅可谓十分朴素,甚至朴素到——有花瓣
银缕梅的花 | 伊贤贵 摄
远远看上去,“盛开”的银缕梅就像树枝上挂满了一朵朵胭红的绒丝球。这些绒球,是许多小花组成的头状花序,而这些“丝绒”是银缕梅的花蕊,透着青绿的白“丝线”是花丝,红彤彤的部分是花药,完全成熟后呈现橙黄色。
在被子植物中,绝大部分的花具有花瓣,在花蕊未成熟之前,花瓣闭合起到保护雄蕊和雌蕊的作用。神奇的是,银缕梅就不着花瓣,只靠苞片上浓密的束状星状毛保温,为自己在早春开花积蓄能量。
难孕难育的花
即使你不嫌弃没花瓣的花,想看银缕梅开花也没有那么容易。因为从花芽发育成花苞的时间非常久,需要近一年,所以银缕梅也不是年年开花。根据观察,自然界中的银缕梅要每隔几年才能开一次花
除了发育时间,银缕梅花蕊“雌雄异熟”的现象也增加了其繁育难度。银缕梅的花同一朵两性花雄蕊先行成熟,雌蕊约隔一周再成熟。雄蕊在逐渐成熟时花丝伸长,花药伸出苞片外下垂,完全成熟时花药裂开,花粉随风吹散,雄蕊成熟的过程,就是银缕梅被观赏的“花期”;而同一朵花的雌蕊要在一周后成熟,柱头开始分泌粘液,粘落来自其他花的花粉,完成授粉。
完全成熟的银缕梅的花
摄影:王金虎
从进化上看,雌雄异熟是一种更为先进高级的模式,但如果想要获得较高的自然授粉率,就需要有较大的种群。目前银缕梅仅在中国分布,而且都是“孤岛状”零星分布的极小种群,这也就加大了自然繁育的难度。
因为自然种群的萎缩,银缕梅在1999年就被在《国家重点保护野生植物名录(第一批)》被列为国家Ι级濒危保护植物;在2017年《江苏重点保护野生植物资源》中被列为极危种。除了就地保护,国家很多植物园也对银缕梅进行了迁地保护研究。近年来,中科院昆明植物园、中山植物园、上海植物园等都出现了银缕梅开花的盛景。
动图截自@上海植物园
会弹射的种子
虽然没有花瓣,但是丝毫不妨碍银缕梅正常结果。银缕梅的果实为近圆形的蒴果,成熟时呈棕土色,先端有短尖的宿存花柱。蒴果的特点是成熟时会开裂,银缕梅的果实也不例外,在干燥后会两裂,藏在其中的纺锤形种子便会弹射出来。
银缕梅的果实 | 伊贤贵 摄
银缕梅的种子弹射的方式并不是简单依靠弹力,其弹射机制更类似子弹的发射,即由果实干燥收缩向种子基部提供弹射压力,但是蒴果开裂的方向与种子纵向隆起的脊线并不对称,这样的施力且会让种子脱离果实时产生旋转,类似于子弹经由枪管膛线产生旋转。

这种旋转能使种子飞得更稳更远,从而增加传播的距离。所以“银缕梅射手”,应该比“豌豆射手”更加强大吧!

来源:bing

银缕梅属的名称究竟为Parrotia,还是Shaniodendron ?

要解释这个问题,还要从银缕梅的发现说起。1935年,南京中山植物园的植物学家沈隽教授在江苏宜兴采集了一份植物果枝标本,认为与金缕梅Hamamelis mollis相近但又不同。因战争原因,研究中断,直到1959年同所的单人骅教授在清理标本时,认为其是金缕梅家族一员,但因缺少花期证据不能确认物种。

后来,这份标本被张宏达先生定名为“小叶金缕梅”,并载入《中国植物志》。直到1987年,邓懋彬先生在宜兴考察时发现了“小叶金缕梅”活体,人为培育5年之后邓先生终于等到了其开花,依据其没有花瓣的特点发表《银缕梅属——中国银缕梅科一新属》一文,将其重新定种。为了纪念恩师单人骅教授,他将这种植物的命名为Shaniodendron subaequale,中文名“银缕梅”,别名“单氏木”。

1998年,郝日明和魏宏图研究员通过对银缕梅标本的形态学观察,认为银缕梅与伊朗银缕梅(现更名波斯铁木Parrotia persica)亲缘关系最为密切,建议将银缕梅归入Parrotia属,但沿用银缕梅属这一名称,并将银缕梅学名订正为Parrotia subaequalis。银缕梅的发现与研究,体现了我国植物学家对于科学的认真与执着,对于科学精神的传承与发扬。

看了银缕梅的故事,你是不是想知道金缕梅长什么样呢?

张佳平 摄

王金虎 摄

看着金缕梅流苏状的黄金花瓣,应该就知道金缕梅是怎么得名的了……
现在正是观看金缕梅与银缕梅的好时节,不妨踏进春光里,一起去发现这古老又珍奇的美好吧!

参考文献:

[1] 李莉等. 江苏溧阳山区银缕梅种群结构、分布格局与更新. 江苏林业科技[J]. 2018, 45(4):17-20, 28.

[2] Adroit B, et al. A case of long-term herbivory: specialized feeding trace on Parrotia (Hamamelidaceae) plant species[J]. Royal Society Open Science. 2020, 7:201449. 

[3] 李京, 姜卫兵. 银缕梅的资源特性及园林绿化应用前景[J]. 黑龙江农业科学. 2018, (8):128-131.

[4] 张云燕. 中国古特有濒危植物银缕梅(金缕梅科)的保护遗传学研究[D]. 江苏南京:南京大学. 2018.

[5] 崔金钟等. 中国化石植物志第四卷——中国化石被子植物[M]. 北京:高等教育出版社. 2019.

[6] 郝日明, 魏宏图. 金缕梅科——新组合[J].植物分类学报.1998, (01):81.

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作者  徐珊珊

上海自然博物馆展教中心

生态学博士 副研究馆员

策划制作
科学审核: 王金虎 苏州科技大学 副教授
策划&编辑:一星期
审校:张雪容、余一鸣

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