本
文
摘
要
编者按：种瓜得瓜，种豆得豆，种子到底有多神奇？中科院之声与中国科学院昆明植物研究所联合开设“凡此种种”专栏，为大家讲述种子的有趣故事，介绍大自然中匠心独具的种子植物。
孑遗植物也叫“活化石”植物，它们起源久远，在新生代第三纪或更早曾有广泛的分布，后因地质和气候的变化而大部分个体目前已灭绝，只有少数残存于很小的区域内，它们类群孤立，进化缓慢，在形态上与已成化石的远古祖先基本相同。孑遗植物见证了地球的地质和气候变化，以及生物演化，且本身具有重要的经济、科学、文化和生态价值，是一个国家宝贵的种质资源，亟需保护。种子是种子植物的繁殖和散布器官，孑遗植物之所以能够顺利繁衍至今，种子起到了至关重要的作用，另外种子也是实施植物多样性保护的重要对象。认识是保护和利用的前提，现介绍几种我国珍稀濒危植物及其种子，看看你都认识吗？
水杉
水杉Metasequoia glyptostroboides是一种落叶乔木，高达35米，是中生代白垩纪遗留下来的孑遗植物，曾遍布俄罗斯、丹麦、加拿大、美国、中国、朝鲜和日本等北半球中高纬度地区，后由于地质和气候的改变、自身原因及人类影响，人们一直未能再见其活株，一度认为它已灭绝，直到20世纪40年代又发现了它的活株，目前其野生植株只分布于我国的湖北、湖南和重庆。水杉具有重要的经济和学术价值，它生长迅速、树形伟岸、叶子经霜呈现秋色，是一种美丽的庭园观赏树种，另外其材质轻软、易于加工，可作用材，此外对研究柏科植物的系统发育、古植物区系、古地理及第四纪冰期气候也具有重要价值。水杉的重要价值使其目前不仅在我国各地被引种栽培，还被世界50多个国家广泛引种，其种植北界已达列宁格勒、阿拉斯加等北纬60°的地方，重新恢复了往日的荣光。
化石（图片来自网络）
植株
水杉种子为矩圆形，长4.80-4.94mm，宽4.05-4.06mm，厚1.03-2.08mm；四周具翅，顶部中央具一凹缺，背腹面中线两侧各具一长1.90-2.40mm，宽0.40-0.75mm的棕色椭圆形树脂囊，内含白色、透明的液态树脂；颜色为黄棕色。由于水杉种子较小、空瘪率高、秋季成熟后就随风飘散了，故要见到它的饱满种子是非常难的一件事情。
种子的背面、腹面、基部和侧面
种子 X 光照
银杉
银杉Cathaya argyrophylla是一种常绿乔木，高达20米，为中国的代表植物之一，其活体植株在中国的发现曾引起了世界植物界的巨大轰动。它于晚白垩纪时就已出现，在新生代第三纪时，曾广泛分布于北半球的欧亚大陆，后由于地质和气候的改变、自身原因及人类的影响，曾一度认为已经灭绝，只留存了化石，没想到在中国还有幸存，不过其野生植株现仅分布于我国的湖北、湖南、四川、重庆、贵州和广西。银杉的木材为有脂材，心材呈浅红褐色，边材呈灰白色，且纹理细致，材质坚硬，是一种建筑和家具用材，具有重要的经济价值。另外其作为中国特有的松柏类单种属植物（该属只此1种植物）和第三纪孑遗植物，对研究松科植物的系统发育、古地理及古气候具有重要价值。
银杉枝叶
银杉的雌球花头年4-5月授粉结实后，种子要等到第二年9-10月才会成熟。银杉种子为倒卵形；长5.00-7.72mm，宽3.20-3.88mm，厚2.53-2.71mm，重0.0220-0.0264g；背面褐色，腹面中上部为黄棕色，中下部为棕色或棕褐色；背部具黄棕色、卵形、膜质翅，翅上有多条棕色纵条纹，背面有光泽而腹面无，向上延伸出顶部而呈长翅状，易与种子分离。种子成熟后，靠风和动物进行传播，但即便它找到了合适的萌发地点，也不会立即萌发，而会休眠约200天才开始萌发，萌发期可延续四五十天，有些种子甚至会等到下一年才发芽，以保证不管怎样都有部分种子能够顺利发芽，且有小苗能够在适宜的条件下长大。
种子的背面、腹面和侧面
种子 X 光照
银缕梅
银缕梅Parrotia subaequalis是一种落叶小乔木，高4-5米，为中国特有植物和第三纪孑遗植物。尽管其化石在我国从始新世到中新世就有，且早就被发现并报道过，但该种却是在1992年才被正式定名的，它的发现为华夏植物区系的确定增添了新的证据。银缕梅的原产地在三叠纪早中期为古青龙海浅海区和局部海陆交互地带，后随海水退却变为陆地，现银缕梅仅分布于江苏、浙江、安徽、江西等地海拔600-700米的杂木次生林中。银缕梅的花没有花瓣，是东亚植物区系特征类群——金缕梅科中的无花瓣类型，显示了其古老性。银缕梅既是优良的用材树种，又是优美的园林绿化植物和盆景树种；对研究金缕梅亚科无花瓣类群的系统发育、古植物区系、古地理也具有重要价值。
植株、花和果实（前二者来自网络）
银缕梅的种子为椭球形或卵形；呈棕色或棕褐色，表面具光泽，背腹面近基部有椭圆形黄斑；长5.86-7.77mm，宽2.91-3.39mm，厚2.60-3.03mm，重0.0260-0.0359g；6-8月成熟，不耐久藏。
种子
连香树
连香树Cercidiphyllum japonicum是一种落叶乔木，高10-40米，为连香树科的单种科植物（该科仅有1属1种），也是新生代第三纪遗留下来的孑遗植物。其古新世时在加拿大、中国新疆、英国和其他欧洲地区有分布，渐新世时在美国和欧洲中部有分布，中新世时就仅在亚洲有分布，而现代只间断分布于中国和日本，为东亚特有，目前在我国仅分布于山西、河南、陕西、甘肃、四川、云南、贵州、湖北、湖南、江西、浙江和安徽，生于海拔650-2700米的常绿阔叶林中或林缘及林中开阔地的杂木林中。连香树是一种珍贵的用材树种，其木材纹理通直、结构细致、呈淡褐色、心材与边材区别明显、耐水湿，是制作小提琴、高档室内装修、实木家具的理想用材，也是重要的造币树种。另外，其树形美观，树叶奇特，是一种优美的园林观赏树种。此外，其树皮与叶片含鞣质，可提制栲胶；叶中含有麦芽醇，常被用作香味增强剂。在科研方面，其对研究第三纪植物区系起源及中国与日本植物区系的关系具有重要价值。
植株和叶（图片来自网络）
连香树的种子为长矩圆形，基部的胚部为短圆柱形，扁而弯，顶部具长3.5-4.1mm、宽1.8-2.4mm的浅黄棕色卵形膜质翅；黄棕色；长4.87-6.00mm，宽1.62-2.50mm，厚0.70-1.00mm，重0.75-0.90mg。它靠风力传播；为正常型种子，在低温干燥条件下贮藏可延长其寿命；具生理休眠，在20℃和25/15℃，12h/12h光照条件下，1%琼脂培养基上，萌发率可达90%以上。
种子
伯乐树
伯乐树Bretschneidera sinensis，又叫钟萼木，是一种落叶乔木，高10-20米，为东亚特有的第三纪孑遗植物，是伯乐树科中唯一的种。其名字是从其属名Bretschneidera音译而来，而与相马的伯乐没有任何关系。目前伯乐树在我国分布于浙江、福建，江西、湖南、湖北、四川、重庆、贵州、云南、广东、广西和台湾，生于海拔390-2220米的常绿阔叶林或常绿落叶阔叶混交林中。伯乐树是既可用材又可观赏的珍贵树种，在研究被子植物的系统发育和古地理、古气候等方面也具有重要价值。
植株
伯乐树的果实呈阔卵形、椭球形或近球形；长2.0-6.19cm，宽2.32-3.83cm。果皮表面被有极短的棕褐色毛，常混生白色小柔毛及棕色和褐色小瘤，质地为木质，厚达1.2-5毫米，在果实未成熟时是紧密闭合的，可防止动物在种子成熟前偷吃。待9月-10月果实成熟后，果皮就会3-5瓣裂开，露出其内紫红色或红棕色的内表面及其中橙色或橙红色的1-6粒种子，在绿叶的衬托下，十分醒目。这是伯乐树主动邀请动物前来进食，帮助其传播种子的信号。
未成熟果实与成熟开裂果实（前者来自网络）
此时我们看到的橙色或橙红色种皮状物，其实不是伯乐树真正的种皮，而是包于种子表面的假种皮，其新鲜时肉而多汁，是伯乐树专门为传播动物准备的礼物。伯乐树的种皮有两层：外种皮位于假种皮之下，呈乳白色或黄白色，质地为壳质，厚0.20-0.57毫米；内种皮为浅灰棕色或浅黄棕色，膜状胶质，紧贴胚乳。伯乐树的种子有休眠，在散布后不会立即萌发，而会在林下的树叶中待一段时间后才会发芽。但它对干燥和低温敏感，为顽拗型种子，故不能用常规种子库的低温干燥法来进行保存。
带外种皮种子与带内种皮种子
这些孑遗植物虽然经历了漫长的地质时间存活至今，但其分布区通常较为狭窄，且植株数量非常稀少，极易受到外界干扰，尤其在当今生态环境不断恶化和气候不断变暖的情况下，如不及时采取保护措施，它们即将陷入灭绝之境。地球化石资料证明，没有一种已经灭绝的生物是能够重生的。孑遗植物一旦灭绝，人类将永远失去研究和利用它们的机会，并且它们还会引发蝴蝶效应，导致其所处的生态系统稳定性和供给能力受到危害，反过来影响人类自身的生存和发展，因此尽快对这些孑遗植物采取行之有效的保护措施是当下最为迫切的事情之一。
那我们应该怎样来很好地保护它们呢？首先，我们可能需要在其原生地实行就地保护，同时需提高相关保护区或单位的监测和管理水平，并通过实生苗方式或扦插和压条等技术增加小苗数量，对其进行野外回归和居群重建。其次，我们需采取迁地保护措施，将它们的种子保存到种子（质）库中，同时将少量植株移栽到适生地的植物园内，并加大对这些植物和种子生理特性和生态特性的观察和研究，增加对它们的了解，以便更好地保护和利用它们。最后，我们还需加大科普宣传力度，让社会上的每一个人都明白保护这些植物的重要性，发动大家一起努力，共同来守护好它们，实现人与自然和谐发展。
参考文献：1. 国家环境保护局自然保护司. 珍稀濒危植物保护与研究［M］. 北京:中国环境科学出版社,1991.2. 国家林业局国有林场和林木种苗工作总站. 中国木本植物种子［M］. 2版. 北京: 中国林业出版社, 2003.3. 国家林业局野生动植物保护与自然保护区管理司, 中国科学院植物研究所. 中国珍稀濒危植物图鉴［M］. 北京: 中国林业出版社, 2013.4. 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志: 第七卷［M］. 北京: 科学出版社, 1978.5. 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志: 第二十七卷［M］. 北京: 科学出版社, 1979.6. 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志: 第三十四卷第一分册［M］. 北京: 科学出版社, 1984.7. 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志: 第三十五卷第二分册［M］. 北京: 科学出版社, 1979.8. 邓懋彬, 魏宏图, 王希蕖. 金缕梅科一新属——银缕梅属[J]. 植物分类学报, 1992, 30(1):57-61.9. 康华靖, 陶月良, 陈子林等. 伯乐树种子不同条件贮藏下前后生理比较［J］. 中国野生植物资源, 2011, 30(1): 35-39.10. 李文良,张小平,郝朝运等. 珍稀植物连香树(Cercidiphyllum japonicum)的种子萌发特性［J］. 生态学报, 2008, 28(11): 5445-5453.
照片摄影：李涟漪
来源：中国科学院昆明植物研究所
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