一个衣衫褴褛的植物学家

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纳米比亚的这植物,代表了2020年全世界唯一的植物新科!

(2021-04-17 15:40:15) 下一个

 

读过笔者前面文章《你的生物学知识需要更新?生物分类的三域六界系统》的朋友一定知道,生物的分类可以有域(domain)、界(kingdom)、门(phylum)、纲(class)、目(order)、科(family)、属(genus)、种(species)这些等级,而这些等级之前都可以加上一个“亚”字而变成次一级等级,比如亚目、亚科、亚属、亚种;科下还可以有族(tribe),属下还可以有组(section)、系(series);这些等级前面也同样都可以加一个“亚”字而变成次一级等级。种以下还可以细分为亚种(subspecies)、变种(variety)、变型(form),甚至亚变种(subvariety)、亚变型(subform)。在园艺上,还有栽培种(cultivar

 

全世界的生物可分为三域六界(或者七界),如果将病毒当成生物一界,则为七界或八界。尽管有这么多等级,在实际的生物分类中,分类学家们最重视科、属、种这三个等级的划分和研究

 

从生物分类中的各个等级的客观性方面来看,只有种是客观存在的,而属和属以上的等级都是人为的,为科学交流方便而已。虽为人为,但大多数属以上的高等级的类群都有很长的历史,都有传统,因而大家都普遍接受了而不容易受到动摇,除非有非常充分的证据。等级越高,越牢固,越不容易改变。具体说,如果发现一个新种不容易,那么发现一个新属就更难了,但发现一个新科就难上加难,是可遇不可求的事情。笔者近年来就有幸在蕨类植物中发现并发表两个新科,翼囊蕨科Didymochlaenaceae2015)和芽蕨科Pteridryaceae2018),作为全世界蕨类植物54科之二。

 

2020年全世界只有一个植物新科被发现。这唯一植物新科便是Tiganophytaceae。网上有人翻译成“球枝木科”,虽然没错,也能表现一些该新科植物的特征,但该中名跟拉丁科名没有半点关系。拉丁科名Tigano-是希腊语τηγ?νι,“平底锅”的意思,指发现该新科植物的地貌为四周略高、中间基本平整的自然洼地或盆地,而且可以非常炎热;而-phyt-,即fyton,希腊语φυτ?ν,指“植物”。因而笔者将Tiganophytaceae翻译成“热洼木科”更准确、更传神。用该科的形态特征来命名,也不是特别合适,因为没有一个形态特征能将它与邻近的几个科清楚地区别开来,而需要好几个形态特征综合起来判断。这能解释,为什么这么多年来,这种植物一直未被发现。

 

如果您有兴趣,下面是它的区别特征:a marked differentiation into long and short shoots; dimorphic, spirally arranged leaves; glucosinolate production; bisexual laterally flattened flowers bornesingly in bract axils on short shoots only; tetramerous calyx, corolla and androecium with fused sepals and free, non-clawed petals; a staminal disc, butno nectary glands; deeply bilobed ovary with a gynobasic style; S-shaped gynophore supporting a bilocular, horizontally orientated or inverted ovary; two ovules per locule; and a dry, persistent fruit, provisionally interpreted as a one-seeded nutlet.

 热洼木科属于十字花目(Brassicales)中的一个科。对,跟咋们吃的白菜、油菜、芥菜、荠菜为同一个目。就像许多近年发现的植物新科、新属类似,没有DNA序列,这样的新科是很难发现的,至少是很难说服大家的。热洼木科由纳米比亚和南非的植物学家在野外首先发现,他们做了形态方面的研究,而DNA方面的研究得到英国邱园(Royal Botanic Gardens Kew)的植物家的帮助。因而他们共同署名发表这一重大发现。

 

生物分类学家发现新类群(科、属、种)后,可以自己为这新类群取个名字。至于取什么名字,完全是分类学家的自由。有的生物分类学家用自己所尊敬的另一个先辈分类学家来命名新发现,有的生物分类学家用自己喜欢的人名来命名新发现,比如自己的父母、爱人,还有的分类学家用自己讨厌的人名来命名新发现的令人生厌的物种,比如臭虫新种。

 

笔者就曾经用中国的前辈蕨类学家命名过好几个蕨类植物新种,比如孔氏耳蕨Polystichum kungii(纪念笔者的硕士导师、原成都生物所研究员孔宪需先生),培善耳蕨Polystichum peishanii(纪念笔者的良师益友、贵州生物所研究员王培善先生)、素功鳞毛蕨Dryopteris wusugongii(纪念笔者的良师益友、原昆明植物所的研究员武素功先生),等等。笔者的名字也有幸两次被学生们用来命名两种蕨类新种。读过笔者“今天是他的生日:达尔文改变了你、以达尔文名字命名的生物物种”一文的朋友知道,达尔文的名字更是被用来命名至少250种的物种。

 

在命名新种时,生物分类学家还能附上自己的名字作为定名人,永久地和属名、种名一起构成这个物种的科学名称(scientific name。这也许算是一种对生物分类学家的“奖励”和承认吧,但也是对该物种的责任,因为分类学家都不愿看到自己发表的新种被处理为异名而不被承认。作为植物学家,笔者也自豪地曾经200多次将自己的名字附加在200多种植物新种的种名之后。

 

有趣的是,植物学家在纳米比亚发现的这一种貌似苋科Amaranthaceae的猪毛菜 Salsola的矮灌木植物,高度为3080厘米,既是一个新种,也代表了一个新属,一个新科。看来,这是最值的一个发现。因而这些植物学家可以将自己的名字作为定名用三次,来命名这个新种、新属和新科。

 

热洼木科

Tiganophytaceae Swanepoel, F.Forest &A.E.van Wyk

热洼木属

Tiganophyton Swanepoel, F.Forest & A.E.van Wyk

热洼木

Tiganophyton karasense Swanepoel, F.Forest &A.E.van Wyk

 

纳米比亚的植物学家远在2010年就发现这种植物的有些特别之处,但经过了长达9年的断断续续的研究,苦尽甘来,才终于确定这一重大发现,并最终在2020年将他们的研究结果发表出来。科学上的很多发现,都来之不易。

 

这种热洼木仅生长在纳米比亚东南部卡拉斯的荒漠地区的三个小的洼地,周围大多数时候气候炎热。这三个洼地都在半径35公里的范围内。热洼木在野外总共现存不到1000株植物,算得上是比大熊猫还珍稀的生物物种

 

比大熊猫还珍稀的生物物种,又何止纳米比亚的热洼木呢!很多分类学家都可以列出一长串的比大熊猫还珍稀的生物物种的名字。笔者分别跟何海教授、骆强教授、刘演教授、韩孟奇先生一起发现的吞天井耳蕨Polystichum puteicola 仅有50株,个旧耳蕨P. gejiuense 仅有30株,极小耳蕨P. perpusillum 仅有30株,岩穴耳蕨P. speluncicola 仅有20株,等等。甚至还有一个在广西发现的新种仅有3株。

 

实际上,发现和描述新种,只是生物分类学家的研究的一部分。最高水准的生物分类学研究,是对全世界或某一地区的某一个大类群(科、属、亚属、组)发表高质量的分类学专著(monograph,弄清楚有哪些种类,它们的特征怎样,它们之间的亲缘关系如何,它们分布在哪里,它们的分布区怎样形成,它们的生境情况怎样,它们的濒危程度如何,等等。

 

随着温室气体如二氧化碳、甲烷等温室气体的排放增多,全球的气温越来越高;加上人类活动、环境破坏,越来越多的生物物种面临前所未有的生存威胁。保护生物多样性,就是保护我们人类自己。低碳生活,人人有责!

 

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