第二章 早期被子植物(ANA Grade)
第四節(jié) 木蘭藤目(Austrobaileyales)
在APG IV系統(tǒng)中,木蘭藤目(Austrobaileyales)有3個(gè)科,分別是木蘭藤科(Austrobaileyaceae)、苞被木科 (Trimeniaceae)和五味子科(Schisandraceae)。分子生物學(xué)研究的證據(jù)顯示他們之間的關(guān)系如下圖所示:
在這3個(gè)科中,木蘭藤科和苞被木科植物看上去顏值不高,在吃的方面也談不上有什么利用價(jià)值,在中國(guó)這塊兒富饒而又美麗的大地上也沒有分布,但是,我們還是要了解一下,因?yàn)樗鼈冊(cè)谥参飳W(xué)上還是小有地位的。至于五味子科嘛......,那就大不相同了,不僅在中國(guó)有廣泛分布,而且其中的一些物種還與我們的生活息息相關(guān)。
一、木蘭藤科(Austrobaileyaceae)
木蘭藤科僅有1屬1種,即木蘭藤(Austrobaileya scandens),僅僅生活在澳大利亞昆士蘭地區(qū)東北部的熱帶雨林里,是一種木質(zhì)纏繞藤本植物,葉片常綠,革質(zhì)對(duì)生,所以也有人稱其為對(duì)葉藤;因?yàn)槿~片還能產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì),也有人稱其為昆士蘭樟。它們喜歡潮濕、溫暖環(huán)境,但是不喜歡陽光直射。
木蘭藤(Austrobaileya scandens)
木蘭藤(Austrobaileya scandens)
木蘭藤雌雄同株,花看上去一點(diǎn)都不起眼,灰綠色的,顏值不高。但是,它開花的時(shí)候會(huì)散發(fā)出臭魚的味道,這可能是因?yàn)樗枰切┏粑断嗤兜睦ハx,比如蒼蠅,來幫助傳播花粉?;ㄒ膊淮螅睆揭簿?-5厘米,花被片有兩輪,差不多有19-24枚,真正的雄蕊大約有7-11枚,具有花藥,僅僅在頂端有些斑點(diǎn),而中間那些退化的雄蕊大約有9-16枚,從上到下都是斑點(diǎn),擠在中間,緊緊地圍住中央的雌蕊;雌蕊頂端的柱頭分成兩叉,下面的心皮有10-13個(gè),每個(gè)心皮有數(shù)個(gè)胚珠,分別靠在心皮的兩邊站成兩排,于是就結(jié)出了下面的這種果實(shí)。
木蘭藤(Austrobaileya scandens)的果實(shí)
1933年,Cyril Tenison White先生(1890-1950)在哈佛大學(xué)阿諾德樹木園的學(xué)術(shù)雜志上描述發(fā)表了木蘭藤(Austrobaileya scandens);1948年,他又在《Journal of the Arnold Arboretum》發(fā)表了斑點(diǎn)木蘭藤(Austrobaileya maculata),但是,這兩個(gè)種看上去很像,特征也有交叉,很難分辨,因此,目前更多科學(xué)家認(rèn)為這兩個(gè)物種應(yīng)該歸并為一個(gè)物種。
木蘭藤(Austrobaileya scandens)的花結(jié)構(gòu)解剖
木蘭藤的拉丁屬名Austrobaileya中,有一個(gè)姓氏,那就是Bailey(貝利或者貝雷),用來紀(jì)念兩位姓Bailey的植物學(xué)家,一位來自澳大利亞昆士蘭地區(qū),另一位是阿諾德樹木園的植物解剖學(xué)家Irving Widmer Bailey(1884-1967),他一直致力于原始被子植物的研究,對(duì)木蘭藤也研究頗深。
木蘭藤(Austrobaileya scandens)開花的不同階段
木蘭藤在發(fā)現(xiàn)之初就讓植物學(xué)家很頭疼,它的很多原始特征與眾不同,放在哪個(gè)科都不是很合適,只能自立一科,但是歸在哪個(gè)目里就有些不同意見了。在早期的分類系統(tǒng)中,木蘭藤科常常被放在木蘭目或者樟目里,過著“寄人籬下”的悲慘生活。
再近距離看一眼木蘭藤(A. scandens)的花
今天,木蘭藤的命運(yùn)有點(diǎn)像前面提到的無油樟(Amborella trichopoda),相貌平平,名不見經(jīng)傳,然而,身體內(nèi)卻蘊(yùn)藏著深?yuàn)W的秘密,從“寄人籬下”來了一個(gè)驚天大逆轉(zhuǎn)。
二、苞被木科(Trimeniaceae)
苞被木科也被稱為腺齒木科或者早落瓣科,早期還有人音譯為脫利孟尼科,只有1屬8種,主要生活在馬來西亞東部、新幾內(nèi)亞、澳大利亞的東部以及斐濟(jì)。在早期的分類系統(tǒng)中,該科多數(shù)放在樟目里,也有放在木蘭目里的,和木蘭藤總是難兄難弟。
苞被木(Trimenia moorei)
該屬植物有喬木、灌木或者木質(zhì)藤本,葉片對(duì)生,全緣?;ū容^小,形成花序,有的是聚傘花序,有的是總狀花序(如下圖),有的形成圓錐花序。
苞被木(Trimenia moorei)的花序
只看到螞蟻而沒有注意到白色花序的同學(xué),請(qǐng)集中一下精力再看下面的內(nèi)容。
苞被木屬的花看上去要比木蘭藤的花進(jìn)化許多。其中有幾個(gè)物種是完全花,有幾個(gè)物種是單性花,但雌雄同株,但不管怎樣,心皮只有1個(gè),最多也就2個(gè),1個(gè)心皮會(huì)產(chǎn)生1個(gè)類似漿果一樣的果實(shí),里面有一粒種子。
苞被木(Trimenia moorei)的花
這里需要說明一下,從形態(tài)學(xué)上來說,一般認(rèn)為心皮很多并且彼此分離是比較原始的特征,而心皮較少并且合生在一起被認(rèn)為是進(jìn)化的特征。在APG系統(tǒng)之前的很多分類系統(tǒng)中,之所以喜歡把木蘭科、睡蓮科和毛茛科等認(rèn)為是較為原始的被子植物,正是出于這一特征的考慮。
當(dāng)然,有的小伙伴看到這里一定會(huì)是一頭霧水,有的憤怒到了極點(diǎn),什么是心皮?什么是離生?什么是合生?請(qǐng)不要著急,如果不清楚,可以到網(wǎng)上搜搜,稍微補(bǔ)習(xí)一下就可以了。如果懶得去補(bǔ)習(xí),可以跳過這一段,我們以后還會(huì)提到,到時(shí)候再仔細(xì)道來。
苞被木(Trimenia moorei)的果實(shí)
Trimenia marquesensis的果實(shí)
從上面幾幅照片,尤其是帶有果實(shí)的那兩張來看,把苞被木放在早期被子植物類群里,的確讓很多以形態(tài)學(xué)為基礎(chǔ)的分類學(xué)家們瞠目結(jié)舌。然而,自然就是這樣,不會(huì)按照我們認(rèn)為的常理出牌,苞被木和很多植物一樣,在漫長(zhǎng)的演化歷史上一定經(jīng)歷了不同尋常的修補(bǔ)與塑造,獲得與舍棄、蛻變與升華。
三、五味子科(Schisandraceae)
APG IV系統(tǒng)中的五味子科其實(shí)包括了傳統(tǒng)意義上的兩個(gè)科,即八角科(Illiciaceae)和五味子科(Schisandraceae)。最早這兩個(gè)科還沒有獨(dú)立門戶之前,還都曾經(jīng)在木蘭科(Magnoliaceae)工作過,但是它們不是很踏實(shí),入職不久就整天尋思著跳槽單干。果不其然,先后自立門戶,形成了兩個(gè)科,這期間,也成就了很多以此為研究對(duì)象的碩士和博士,今天有的已經(jīng)是博導(dǎo)了。
八角(Illicium verum)
然而,出來混,總是要還的。在APG 系統(tǒng)四個(gè)版本中,這兩個(gè)科也經(jīng)歷了起起落落,最終抱團(tuán)兒形成了五味子科(Schisandraceae)。不過值得慶幸的是,總算了逃出了老東家木蘭目(Magnoliales)的魔爪,在基部群里混口飯吃。
五味子(Schisandra chinensis)
這里的五味子科包括3個(gè)屬,分別是八角屬(Illicium)、五味子屬(Schisandra)和南五味子屬(Kadsura),共計(jì)大約有85個(gè)物種。其中的八角(Illicium verum),俗名大料,是著名的香料,離我們的生活最近,口味重的小伙伴可能每天都會(huì)和它親密接觸。
日本南五味子(Kadsura japonica)
這3個(gè)屬比較容易區(qū)分。從果實(shí)上看,八角屬植物比較特殊,像一個(gè)齒輪,我們常吃的八角一輪有8到9個(gè)角,還有一種同屬植物叫做莽草(Illicium lanceolatum),果實(shí)一輪又10到13個(gè)角,而且角上面有小鉤,這種果實(shí)一定不要用來燉肉,因?yàn)橛袆《尽?/p>
五味子屬植物的花單性,并且雌雄異株,果實(shí)排列在一個(gè)伸長(zhǎng)的花托上,像一個(gè)穗狀果穗;而南五味子屬植物的花單性,但雌雄同株,果實(shí)聚生在一個(gè)特別短的花托上,像一個(gè)頭狀的聚合果。五味子的果實(shí)可以入藥,也是野外工作者重要的水果來源。
其實(shí),五味子科中有的植物不僅可以吃,有些顏值還很高,現(xiàn)在也作為觀賞植物在園林中栽培。不信,就看看下面這個(gè)美國(guó)原產(chǎn)的八角屬植物吧!
佛州八角(Illicium floridanum)
好,我們今天就聊到這里,最后我們用一張圖來總結(jié)的這三個(gè)科的是是非非。
不難看出,地球上的每個(gè)物種都上演了一幕幕的進(jìn)化大戲,可惜人類走進(jìn)劇場(chǎng)的時(shí)間太遲了,既沒有看到故事的開端,也錯(cuò)過了很多重要的劇情,更多的只看到了現(xiàn)在,之前的過程只能通過點(diǎn)點(diǎn)滴滴的化石來拼湊,錯(cuò)過的、看不到的錯(cuò)綜復(fù)雜讓我們需要很長(zhǎng)的時(shí)間和耐心來慢慢梳理。
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