珍稀植物(稀有树种绽放出前所未见的花朵)
Karomia gigas的紫色花朵只开放了24小时就枯萎了。密苏里植物园的园艺师预计未来几周会有更多的花盛开,这对稀有的Karomia gigas树来说是一个充满希望的信号。摄影:CASSIDY MOODY, MISSOURI BOTANICAL GARDEN
撰文:SARAH GIBBENS
据圣路易斯密苏里植物园(Missouri Botanical Garden)的植物学家们称,最近,他们在温室里培育的Karomia gigas树长出了一朵前所未见的紫白色小花,至少像他们这样的专家从未见过。
5月3日,植物园的高级园艺师Justin Lee在检查温室里的一组Karomia gigas树苗时发现了这朵花。Karomia gigas树原产于非洲,与薄荷同属唇形科植物,是世界上最濒危的树种之一。
这种花有一圈浅紫色花瓣,向下倾斜,直径约2.5厘米,中间有一簇带花粉的白色雄蕊。
“这朵花有点奇怪,看起来就像被翻了过来,不像是薄荷科植物的花朵。”Lee说道。薄荷科,或者说是唇形科植物通常会开出管状的花朵。这棵树的管理员认为,这朵花很可能吸引了授粉的蜜蜂、蝴蝶和飞蛾,但也有可能是自花授粉。
在未来几周内,温室里的Karomia gigas树会绽放更多花朵,科学家们将竭尽所能保护它们,防止这一物种灭绝。如果有更多的花朵存活下来,这些树就可以进行交叉授粉,生存几率也就更大。
生长在密苏里植物园的Karomia gigas树已经三岁了,有的已长到1.8米高。摄影:CASSIDY MOODY, MISSOURI BOTANICAL GARDEN
目前已知在坦桑尼亚的野生环境中只剩下24棵Karomia gigas树。密苏里植物园坦桑尼亚项目主任Roy Gereau对这种花至今未被发现并不感到惊讶。Karomia gigas树又高又直,可以达到24米,它的树枝离地面至少有10到12米,所以花朵很难被发现。
这种树极为罕见,在英语、斯瓦希里语或其所在森林保护区周围的当地语言中都没有已知的昵称。在已知存在的6万多个树种中,Karomia gigas是最接近灭绝的树种之一,也是非洲最濒危的树种之一。
“据我们所知,科学文献中肯定没有关于这种花的记录,”Gereau说道。
现在,有棵树已经开出了一朵花,树木管理员有信心让它们存活下去。
“从实际灭绝的角度来看,它目前的状态看起来真的很不错,”密苏里植物园园艺学副总裁Andrew Wyatt说道。“我们可以确保这个物种不会灭绝。”
在国外培育树木
Karomia gigas的种植一直是个难题。在野外,它极易受到一种可能由昆虫传播的真菌的影响。
2018年9月,科研人员在坦桑尼亚的实地考察中收集了数千颗种子,之后将它们运到了圣路易斯,但只有大约100颗种子存活了下来。更复杂的是,Karomia在密苏里温室里的生长条件必须复制它在东非时的气候环境,比如土壤、吸水量和光照条件。
所幸,在园艺师的不懈努力下最终种植成功了。首先,要在湿纸巾上让种子发芽,这样可以减少感染的可能性,然后把它们种植在泥炭中。现在有30棵由种子长成的树苗,还有一株树苗由扦插培育而成。
“我们在讨论它是否会在我们的职业生涯中开花结果,”Wyatt说道。
目前,这种树木在全球已经所剩无几了,所以试着拯救它们,看着树苗们健康成长,是件很有成就感的事。
“它就像你的孩子一样。你会为它们的每个成长阶段庆祝,”Wyatt说道。“你们之间不仅有科学上的联系,也有情感上的羁绊。”
Lee表示赞同:“它们真的有点像我的孩子。”
这朵花有助于科学家更好地了解这一物种,确认它所属的属。根据花瓣和花蕊的形状,判断它可能由昆虫授粉。目前还不清楚这朵花看似外翻的结构是这一树种所有花朵的共性还是这棵树苗的基因缺陷。
“单朵花……可能并不正常,”Gereau说道。“这是一棵幼树第一次开花。”
重要的是,这朵花有助于拯救这一树种。园艺家可以用扦插法培育植物,但这些树都是具有相同DNA的无性繁殖个体。而一个物种的遗传多样性有助于确保它能够抵抗致命环境,比如虫害。
“我们收集到的种子没有开花,所以我们不得不依赖野生树木的种子,但它们的生命力非常低,”Wyatt说道。虽然有些物种可以自花授粉,但尚不清楚Karomia gigas是否可以。Lee在花凋谢前对其进行了人工授粉,他说,如果其他树上也能开出花朵,将有助于培育出基因抵抗力更强的植物。
“一天将要结束的时候,我四处散播了一些花粉。这些植物自花授粉的成功率有多大,这还是个问号。坦白说,这次不一定能成功,”Lee说道。“理想的情况是,既然我们有这么多[树苗],就能够让这些树苗连续开花,并进行交叉授粉,这有利于遗传多样性。”
国际植物园保护组织(Botanic Gardens Conservation International)濒危树木专家Emily Beech表示:“有花植物是恢复一个物种的良好开端。”虽然没有参与圣路易斯Karomia gigas树苗的培育,但2016年,Beech与Gereau和坦桑尼亚林业局的其他人一起参加了搜寻Karomia gigas树的考察活动。
“当我们访问时,森林里没有发现幼苗,但现在温室里的树苗已经开了花,这为Karomia gigas树的未来带来了真正意义上的希望,”她说道。
迈向再生的一步
1977年,Karomia gigas树在肯尼亚首次被发现,但当时只有两棵,遭到砍伐后,人们一度认为它已经灭绝,直到1993年,坦桑尼亚重新发现了这一树种。自2011年以来,Gereau和坦桑尼亚的植物学家一直在野外搜寻,发现了更多的Karomia gigas树。
Karomia gigas树叶的特写照片。在野外,人们观察到这些树会在旱季落叶。摄影:CASSIDY MOODY, MISSOURI BOTANICAL GARDEN
交叉授粉有助于培育树木的遗传多样性,但园艺学家也可以通过扦插培育它们。摄影:CASSIDY MOODY, MISSOURI BOTANICAL GARDEN
根据坦桑尼亚林业局种子生物学负责人Fandey Mashimba的说法,野外可能有20多棵Karomia gigas树。已知的树木都在该国米顿比亚森林保护区(Mitundumbea Forest Reserve)和利蒂波森林保护区(Litipo Forest Reserve)内。这些森林孕育着横跨非洲中部和南部的米欧波森林生态系统(Miombo woodlands)。Mashimba说,在那里经常能看到狒狒、野猪、水牛和犬羚。
这些林地曾经是一片海底,所以土壤比较独特。“这些土壤本质上是白蚁粪便以及珊瑚滩的残留物,”Lee说道。
虽然人们对原生栖息地的Karomia gigas树,以及圣路易斯生长的样本都进行了研究,但其花朵仍是一个谜。
“有个人对森林保护很兴趣,一直关注着这些树木,而且他恰好生活在林地附近的村落,” Gereau谈到这些野生树木时说道。“当他认为树要开始开花时,也提醒了我们注意观察。”
但工作人员驱车前往森林保护区时,却没有发现任何花朵。
“它们生长在受政府保护的森林保护区内,但还是有人去那里伐木,”Mashimba说道。Karomia gigas木质堪比柚木,是一种非常受欢迎的木材,因此极为宝贵。
“就其生存而言,我们已经发现了这个树种,”Wyatt说道,他指的是Karomia gigas树。“实际上我们可以确保它不会灭绝。这一物种的保护完全不成问题。在坦桑尼亚,它受到保护。在植物园里,我们细心培育。一旦有了足够的种子,我们就可以将它们放在[在冰箱里]储存。”
Gereau说他暂时还不愿意让这些树重回故土,他担心它们太脆弱了,无法承受长途运输。但他表示团队将积极与坦桑尼亚政府和达累斯萨拉姆大学研究这一树种的植物学家分享他们的最新进展。
现在,这朵花承载着这一物种的未来。然而,令植物园工作人员惊讶的是,圣路易斯的这朵花来去匆匆,不到24小时就从树上掉了下来。
“它基本上枯萎了,”Wyatt说道。“我把它从地上捡起来,做成了堆肥。”