植物园中栽种的南方红豆杉、红豆杉(紫叶摄)
“红豆生南国,春来发几枝。愿君多采撷,此物最相思。” 这首王维的《相思》是很多人从小就熟悉的诗句。可是这种寄托情思的红豆,究竟是什么植物呢?却好像成了一个谜。
“红”豆特别之处就在于,其他颜色的豆子,都能有很明确的物种指向,就比如黄豆、绿豆、黑豆甚至白豆,我们很容易就能确定这种颜色的豆子“名色有主”。但偏偏红色并非如此,在今天的植物名称数据库中,你能发现名叫红豆的植物竟有十几种。再考虑上千年前的时过境迁,想要搞清楚王维眼前的红豆究竟是何物,更加成为了几乎不可能的事情。
赤小豆最生活中最常见的“红豆”,但其生活习性和诗句描述并不相符,它肯定不是王维诗句中描写的红豆(图片来源:网络)
不过这也不打紧,正是因为物种的不确定性,更是为这首诗增添了几分浪漫和想象。每一种种子为红色的植物,或许都能成为寄托相思的信物。而在宁波植物园里,就同样有着这样的植物,这就是红豆杉。
红豆杉,既可以是红豆杉科(Taxaceae)植物的统称,大约有7个属20多个物种;也可以特指红豆杉(Taxus chinensis)这一个模式种。虽然王维的诗不一定为红豆杉而写,但红豆杉的特性和故事,确实可以用这首诗的诗句来概括。下面就让我们用植物学的角度,去重新赏析这首古诗吧。
红豆杉博物插画(图片来源:wikipedia.org)
红豆生南国。红豆杉科植物,除了其中一个属分布在南太平洋的岛国外,其他主要分布在北半球的温带至亚热带。而特指的红豆杉,不仅是我国特有的树种,而且就是生活在我国的南方,尤其是西南的高山之上,称红豆杉为“南国植物”十分贴切。
大约在1.4亿年前的早白垩纪,红豆杉就已经出现在地球上了。它曾经也如当时其他的裸子植物一样,在北半球的很多区域茂密生长,也见证了霸王龙的出现到衰亡。和我国很多孑遗生物一样,在之后接连不断的地质和气候动荡之下,它只能退缩到了我国四川盆地和秦岭山地的狭小区域,与大熊猫、银杏和水杉等生物一样侥幸存活至今。
春来发几枝。红豆杉虽然是南方植物,但它却喜欢夏凉冬寒的气候,而且喜欢潮湿和酸性土壤。每当春寒料峭之时,红豆杉也渐渐开始长出新的嫩叶,排成两排的叶子呈现条形,还会带有明亮的光泽,在空谷幽境中非常的别致。
虽然红豆杉和松柏一样也是裸子植物,但它却呈现了很多特殊之处:比如说裸子植物并不存在真正意义上的花,大多数裸子植物释放花粉的结构也比较简单。但是红豆杉的雄球花已经有花朵的模样了,雄蕊和花药的区分很明显,更重要的是红豆杉还有独特的杯状假种皮。
红豆杉的“花”(图片来源:plantnet.org)
之所以裸子植物没有真正的花,是因为裸子植物不存在子房,自然也就形成不了真正的果实。但是红豆杉的假种皮,其实起到了部分子房的作用,它也正是红豆杉名字的由来。
红豆杉是雌雄异株的植物,当雌株的胚珠授粉后,种子就会渐渐成熟,然后“埋藏”在红色肉质杯状假种皮中。远远望过去,就像是挂在枝头的一颗颗红豆,而走近仔细观察,就能看到假种皮的底部是有凹陷的,还能看到长在里面的种子。
红豆杉的假种皮特写,之所以称为假种皮,是因为红色部分并非像被子植物一样由珠被发育而来,而是由珠柄和胎座发育而成(图片来源:djy.gov.cn)
假种皮不仅能够保护尚未成熟的种子,它那鲜艳的颜色,更是为了动物尤其是鸟类而打造。当假种皮变红的时候,也就是种子成熟的时候。鸟类就会被这种“果子”吸引,它那多汁又甘甜的味道,非常受鸟儿们的欢迎。当鸟儿饱餐一顿,满意地飞走时,假种皮中的种子也随着鸟儿离开了母株,并通过鸟类的排泄传播到了其他地方。
愿君多采撷。其实相信很多人都听说过红豆杉,尤其可能还知道它有着“抗癌”的疗效。所以私自采伐红豆杉,用红豆杉的树皮和假种皮泡酒、叶子泡茶的新闻也屡见不鲜,结果很可能毫无疗效,反而对身体有害。这样的“多采撷”不仅无用,而且还违法。野生的红豆杉是我国一级保护植物,所以千万不能私自的采伐。
其实红豆杉的抗癌成分,是它的体内含有紫杉碱和紫杉醇。这两类物质确实在临床上,呈现了对癌细胞的抑制作用,而目前自然界中已知能产生这些化学物质的生物也只有红豆杉属的物种,因此让红豆杉更显珍贵。可是这两类物质,只有通过提炼和处理之后,并且根据医生的专业指导下才能使用。对于普通人来说,紫杉碱和紫杉醇都是有毒的物质。紫杉醇可以诱发脱发、过敏、腹泻甚至心脏疼痛等不良反应,特别是对胎儿影响很严重,会造成胎儿的先天缺陷;紫杉碱也会导致血压降低、心跳紊乱和呼吸困难。所以在日常生活中,千万不要去尝试食用红豆杉的树皮或者种子,最后只能得不偿失。
紫杉醇从提取到作用的机理,它主要的作用是抑制细胞有丝分裂的过程(图片来源:doi.org/10.3389/fbioe.2023.1112338)
在欧洲的古代,人们同样对红豆杉属的植物会“多采撷”。当然他们并不是迷信红豆杉的疗效,在冷兵器的时代,弓箭是最主要的远程攻击武器,而当弓越大时,弹性就越好,杀伤力就越强,而欧洲红豆杉(Taxus baccata)正是制作长弓最好的材料。
在中世纪的英国,当时的匠人发现,欧洲红豆杉的材质非常适合制作弓,用它制作的弓可以弓身很长也不断裂。英国人逐渐摸索出了制作长弓的方法:先花两年时间把欧洲红豆杉的木材晾干,然后再花上两年时间逐渐把木材压制成型。那么长弓究竟有多长呢?英国人曾经打捞过一艘500多年前的沉船,里面发现了100多支长弓,平均长度超过2米,立在地上比弓箭手可高多了。拉起这样的弓,需要大约100-185磅的拉力。作为对比,现在奥运会射箭比赛所用的弓拉力仅仅只有45磅。
英国人模拟用长弓射箭(图片来源:historic-uk.com)
在英国的历史上,这样的长弓曾经屡获奇功,甚至改变战局。其中最有名的一次,当属英法之间的“百年战争”了。在1340年的斯鲁伊斯战役中,两国海军在一个港口附近相遇了。当时的海战主要就是两个船队之间互相射箭,此时英国的长弓优势发挥明显。长弓的射程足足有270米,这是今天很多冲锋枪都达不到的射程,而法国的弓箭就只有几十米。在这样的“降维打击”下,英国人最终大获全胜。长弓的故事也成为植物影响历史的一个著名例子。
15世纪的图书插画,可以右边使用长弓的英格兰弓手正在击退敌人(图片来源:wikipedia.org)
此物最相思。无论红豆杉家族曾经上演过怎样的传奇,它们还是面临一个尴尬的难题:红豆杉属植物为雌雄异株和异花授粉植物,自然状态下传粉常受阻,种子产生数量少。并且种子会有很长的休眠期,由于种皮非常坚硬,在自然状态下需要很长时间才能发芽,好不容易萌发生长出来的幼苗抗逆性也比较差,生长缓慢。这就导致在自然界中,红豆杉在激烈的生态竞争中容易落入下风。
除了红豆杉,我国还有另外几种红豆杉属植物:东北红豆杉(Taxus cuspidata)、西藏红豆杉(Taxus wallichiana)、云南红豆杉(Taxus yunnanensis)、南方红豆杉(Taxus wallichiana var. mairei)等,它们也都同样面临着数量减少的风险。
一株有3000多年树龄的东北红豆杉,位于长白山汪清林业局荒沟林场,是东北迄今为止发现的最古老和最粗大的东北红豆杉(图片来源:historic-uk.com)
所幸我国在上世纪就开始了红豆杉属资源的保护,除了就地保护之外,通过人工繁育和迁地保护,特别是通过诱发种子萌发和强化种苗,红豆杉暂时摆脱了灭绝的风险。用人工栽培的红豆杉提取的紫杉醇药物以及制作的高档家具,也让红豆杉产业可以实现足够的经济价值,以发展来促进保护。
而作为适宜红豆杉生长的区域,浙江在红豆杉种质资源收集与保存、良种选育与繁殖、林木高效培育等方面都取得了重要突破,全国最大的红豆杉基地正坐落于浙江省的龙泉市。而在宁波植物园里,同样栽培着珍贵的红豆杉,在松柏园和东方本草园,可以看到栽种的红豆杉。
这种“相思”的植物,命运早已经和人类兴衰与共。在秋天,也正是“红豆”挂枝头的时节,各位读者不如选择一个秋高气爽的日子,来植物园寻觅一下这种充满传奇的植物吧!
参考资料:
[1] 都江堰市人民政府. 相思寄红豆,相守红豆杉. http://www.djy.gov.cn/dyjgb_rmzfwz/c129801/2023-06/12/content_bbaa85f334d443968e0286c612418a01.shtml
[2] 科学大院.叫红豆的有十几种,哪个才是真正的“相思豆”?https://new.qq.com/rain/a/20200824A02Z9600
[3] 万源市人民政府. 国家一级重点保护野生植物红豆杉. http://www.wanyuan.gov.cn/news-show-15699.html
[4] 求是网. 神奇的红豆杉. http://www.qstheory.cn/laigao/ycjx/2020-11/30/c_1126800609.htm
[5] 人民网-科普中国. 红豆杉真的能抗癌吗?误食小心中毒. http://jysh.people.cn/n1/2017/0920/c404390-29546183.html
[6] 明溪县人民政府. 中国红豆杉之乡.http://www.fjmx.gov.cn/zjmx/zghdszx/
[7] 高兆蔚.中国南方红豆杉研究[M].中国林业出版社,2006.
[8] 李存芳,刘勇,董玫,等.南方红豆杉化学成分的研究进展[J].中草药, 2007, 38(8):12.DOI:10.3321/j.issn:0253-2670.2007.08.001.
[9] 余文琼.走进珍稀濒危植物——南方红豆杉[J].林业与生态,2024,(01):39.DOI:10.13552/j.cnki.lyyst.2024.01.017.
[10] 陈立新,叶健,占剑锋,等.江西省南方红豆杉资源分布现状与保护对策[J].景德镇学院学报,2023,38(06):47-50+77.
[11] 陈勇.红豆杉生长特征的影响因素研究进展[J].浙江农林大学学报,2023,40(06):1366-1375.
[12] 杜晓虎.红豆杉育苗技术[J].现代农村科技,2023,(11):45-46.
[13] 王万峰,张金刚.东北红豆杉研究现状及展望[J].吉林林业科技,2023,52(05):28-31.DOI:10.16115/j.cnki.issn.1005-7129.2023.05.007.
[14] Thomas, P.A. (2014) Trees: Their Natural History, Cambridge University Press. Page 182,318 and 320
[15] Historic UK. The Longbow. https://www.historic-uk.com/HistoryUK/HistoryofEngland/The-Longbow/