探索植物界“藥劑師”龍血樹的秘密

    近期，中科院西雙版納熱帶植物園的科研人員從居群遺傳學和譜系地理學的角度，探討了柬埔寨龍血樹的居群歷史動態(tài)變化。據介紹，柬埔寨龍血樹是檢驗關于熱帶地區(qū)生物多樣性的起源兩種假說的首選材料。

　　作為國家二級保護植物的柬埔寨龍血樹，它的樹脂可是個寶貝——我國國產血竭就由它制成。

　　然而，正是這樣一個植物界的“藥劑師”，關于它的種種疑問，直到今天還被人們爭論不休。

　　不久前，來自中國科學院西雙版納熱帶植物園植物系統(tǒng)與保護生物學研究組的科研人員，從居群遺傳學和譜系地理學的角度探討了柬埔寨龍血樹的居群歷史動態(tài)變化。此項研究對進一步加深理解熱帶地區(qū)生物多樣性起源取得了突破性進展。

　　那么，這次研究成果告訴人們龍血樹哪些不為人知的秘密？龍血樹為何會“流血”？柬埔寨龍血樹特殊的分布格局為哪般？目前生存環(huán)境如何？我們該如何保護它？……

　　就這些疑問，中國科學院西雙版納熱帶植物園李巧明副研究員為讀者解疑釋惑。

　　龍血樹為何“流血”？

　　在民間有這樣一個傳說：在巨龍與大象交戰(zhàn)時，巨龍血灑大地，從土壤中生出來的便是龍血樹。而當龍血樹受到損傷時，它并不像一般樹木一樣流出透明液體或白色乳液，而是深紅色的像血漿一樣的粘液——這種粘液在傳說中被認為是龍血。龍血樹便因此得名。

　　“當龍血樹的表皮‘受傷’時，會產生一種分泌物，這些分泌物受到微生物的作用，就會形成紅色的類似血塊的凝結。實際上這是龍血樹的一種自我保護機制。”李巧明說，當龍血樹樹身受到傷害時，紅色脂液便從破損處溢出，嚴嚴實實地敷住傷口，使破損處慢慢自愈。“龍血樹作為單子葉植物中的特殊類群，它的韌皮部能進行次生生長。”

　　正是由于這種自我防護功能，使龍血樹長生不老，被譽為植物中的活化石。據資料顯示，龍血樹生長十分緩慢，幾百年才能長成一棵樹，幾十年才開一次花。更為珍貴的是，龍血樹所流出來的紅色脂液是提煉名貴中藥——血竭的原材料。血竭是一種名貴的南藥，李時珍在《本草綱目》中稱它為“活血之圣藥”，是中醫(yī)常用的活血散淤和止血藥。

　　龍血樹為何喜歡“夾縫中”求生存？

　　李巧明介紹，柬埔寨龍血樹多分布于我國云南南部及西南部、廣西西南部、海南南部，生于海拔950—1700m的石灰?guī)r上，為耐寒、喜鈣樹種，在柬埔寨、泰國、越南和老撾也有分布。適生于石灰?guī)r石隙生境，為石灰?guī)r局部地區(qū)的優(yōu)勢種。

　　生長于熱帶石灰山的植物對氣候變化較為敏感，因此柬埔寨龍血樹是檢驗熱帶地區(qū)生物多樣性起源假說的首選材料。關于熱帶地區(qū)生物多樣性的起源，有長期穩(wěn)定環(huán)境下的產物和第四紀氣候劇烈變化下的產物這兩種主要假說。

　　龍血樹為何選擇在“夾縫中”生存？李巧明說：“根據我們的觀察，可能與其莖干具有儲水功能有關。”

　　盡管血竭在我國傳統(tǒng)醫(yī)學上沿用至少有1500多年的歷史，但在1972年以前未發(fā)現(xiàn)國產龍血樹時，所用血竭一直靠從東南亞和非洲進口，價格十分昂貴。1973年，柬埔寨龍血樹首次在我國滇南勐連、滄源、勐臘等縣被發(fā)現(xiàn)，為我國的南藥生產增添了一個新的本國原料品種。

　　針對柬埔寨龍血樹產生現(xiàn)今分布格局的原因，李巧明研究團隊人員分析稱：“當其種子被鳥類傳播到各地方后，由于印度板塊與歐亞板塊碰撞，發(fā)生造山運動，形成了柬埔寨龍血樹遷移的隔離屏障，阻礙了居群間的基因流，而后的第四紀冰期氣候的變化進一步加大了居群間的隔離。在一些小的區(qū)域，還與人類的破壞有關。我們目前的數(shù)據無法推測柬埔寨龍血樹的原始分布格局。”

　　保護龍血樹我們該怎么做？

　　柬埔寨龍血樹在2001年就已被國家列為二級珍稀瀕危保護植物，列入《中國植物紅皮書—稀有瀕危植物》中。

　　“目前柬埔寨龍血樹的生存主要受兩方面的威脅。”李巧明說，一方面是人為受到經濟利益的驅使，野生柬埔寨龍血樹被亂挖亂伐，加之其自然更新能力差，且產區(qū)植被不斷受破壞，其生存受到嚴重威脅；另一方面則是氣候變化所帶來的影響。

　　針對人為亂砍亂伐現(xiàn)象，李巧明表示，通過一些保護區(qū)的建立，如被稱為龍血樹天堂的孟連竜山自然保護點就是一個很好的例子，它有效的保護了這一瀕危物種。從長遠來看，應加強教育，讓人們養(yǎng)成保護自然的意識，不僅是龍血樹。加大龍血樹的開發(fā)和利用：通過人工繁殖，進行規(guī)?；a，當人工繁殖的龍血樹占領市場后，野生的龍血樹可能就會得到保護。

　　至于柬埔寨龍血樹能否適應未來氣候的變化：李巧明表示，目前還無法預測，還需進一步結合生理生態(tài)、分子生物學等學科進行綜合研究。

　　■連線專家

　　科技日報：“中南半島北部及海南島的柬埔寨龍血樹來自中南半島南部”這一結論是怎么得出的？

　　李巧明：通過廣泛的居群采樣，選用兩個葉綠體片段和6個微衛(wèi)星標記，利用分子鐘和遺傳漂變、遺傳瓶頸等模型，發(fā)現(xiàn)這一結論。右圖為柬埔寨龍血樹單倍型網絡圖。“Outgoups”是根據前人系統(tǒng)進化研究，選取比柬埔寨龍血樹原始的類群。與“Outgoups”越接近的單倍型越原始。與“Outgoups”連接的單倍型全部位于中南半島南部，同時，其他地區(qū)的單倍型都是在H14的基礎上衍生出來，因此，我們推測“中南半島北部及海南島的柬埔寨龍血樹來自中南半島南部”。

　　科技日報：此次研究如何得出“柬埔寨龍血樹的最近共同祖先在第三紀開始分化，而種內快速分化的時間在第四紀”這一結論？

　　李巧明：由于柬埔寨龍血樹在進化過程中，譜系的形成和滅絕是不斷發(fā)生的，我們只能根據現(xiàn)有譜系及溯祖模型，追溯到最近的祖先，最近的祖先開始分化形成下一個譜系的點，就是開始分化的時間點。由于受到劇烈變化的地質歷史或氣候的影響，一些譜系可能會集中出現(xiàn)在某一時期，這個時期就是種內快速分化的階段，這個階段要晚于開始分化的時間點。為了計算這兩個時間點，我們以已知分化時間的、龍血樹屬的近緣屬為外類群，通過分子鐘模型進行估算。開始分化的時間位于第三紀晚期，而種內快速分化的時間位于第四紀，因此得出以上結論。

　　科技日報：此次研究成果指出“柬埔寨龍血樹的分化受到青藏高原隆升及第四紀氣候變化的影響”，具體指哪些影響？

　　李巧明：這個僅是推測。這些影響包括地理隔離的形成和種內的分化。

　　■延伸閱讀

　　酷似UFO的千年神樹

　　被非洲大陸孤立1800年的索科特拉島，有一種神秘的植物叫做龍血樹，平均樹齡高達8000歲，長得就像外星人飛碟一樣。

　　龍血樹是地球上最具生命力的樹種之一。因為索科特拉島上，出現(xiàn)上千種其他地區(qū)不存在的稀有動植物，因此被譽為是地球上最像外星的地方。其中外形最奇特的，莫過于看起來就像飛碟的龍血樹，因此也被當?shù)厝艘暈槭ノ铩４送?，龍血樹多刺的葉子不僅似溝槽，可以引導雨水順著樹枝與樹干流到樹根，還像蠟一樣可以減少水分流失，令降雨迅速流到根部。