探索植物界“药剂师”龙血树的秘密

    近期，中科院西双版纳热带植物园的科研人员从居群遗传学和谱系地理学的角度，探讨了柬埔寨龙血树的居群历史动态变化。据介绍，柬埔寨龙血树是检验关于热带地区生物多样性的起源两种假说的首选材料。

　　作为国家二级保护植物的柬埔寨龙血树，它的树脂可是个宝贝——我国国产血竭就由它制成。

　　然而，正是这样一个植物界的“药剂师”，关于它的种种疑问，直到今天还被人们争论不休。

　　不久前，来自中国科学院西双版纳热带植物园植物系统与保护生物学研究组的科研人员，从居群遗传学和谱系地理学的角度探讨了柬埔寨龙血树的居群历史动态变化。此项研究对进一步加深理解热带地区生物多样性起源取得了突破性进展。

　　那么，这次研究成果告诉人们龙血树哪些不为人知的秘密？龙血树为何会“流血”？柬埔寨龙血树特殊的分布格局为哪般？目前生存环境如何？我们该如何保护它？……

　　就这些疑问，中国科学院西双版纳热带植物园李巧明副研究员为读者解疑释惑。

　　龙血树为何“流血”？

　　在民间有这样一个传说：在巨龙与大象交战时，巨龙血洒大地，从土壤中生出来的便是龙血树。而当龙血树受到损伤时，它并不像一般树木一样流出透明液体或白色乳液，而是深红色的像血浆一样的粘液——这种粘液在传说中被认为是龙血。龙血树便因此得名。

　　“当龙血树的表皮‘受伤’时，会产生一种分泌物，这些分泌物受到微生物的作用，就会形成红色的类似血块的凝结。实际上这是龙血树的一种自我保护机制。”李巧明说，当龙血树树身受到伤害时，红色脂液便从破损处溢出，严严实实地敷住伤口，使破损处慢慢自愈。“龙血树作为单子叶植物中的特殊类群，它的韧皮部能进行次生生长。”

　　正是由于这种自我防护功能，使龙血树长生不老，被誉为植物中的活化石。据资料显示，龙血树生长十分缓慢，几百年才能长成一棵树，几十年才开一次花。更为珍贵的是，龙血树所流出来的红色脂液是提炼名贵中药——血竭的原材料。血竭是一种名贵的南药，李时珍在《本草纲目》中称它为“活血之圣药”，是中医常用的活血散淤和止血药。

　　龙血树为何喜欢“夹缝中”求生存？

　　李巧明介绍，柬埔寨龙血树多分布于我国云南南部及西南部、广西西南部、海南南部，生于海拔950—1700m的石灰岩上，为耐寒、喜钙树种，在柬埔寨、泰国、越南和老挝也有分布。适生于石灰岩石隙生境，为石灰岩局部地区的优势种。

　　生长于热带石灰山的植物对气候变化较为敏感，因此柬埔寨龙血树是检验热带地区生物多样性起源假说的首选材料。关于热带地区生物多样性的起源，有长期稳定环境下的产物和第四纪气候剧烈变化下的产物这两种主要假说。

　　龙血树为何选择在“夹缝中”生存？李巧明说：“根据我们的观察，可能与其茎干具有储水功能有关。”

　　尽管血竭在我国传统医学上沿用至少有1500多年的历史，但在1972年以前未发现国产龙血树时，所用血竭一直靠从东南亚和非洲进口，价格十分昂贵。1973年，柬埔寨龙血树首次在我国滇南勐连、沧源、勐腊等县被发现，为我国的南药生产增添了一个新的本国原料品种。

　　针对柬埔寨龙血树产生现今分布格局的原因，李巧明研究团队人员分析称：“当其种子被鸟类传播到各地方后，由于印度板块与欧亚板块碰撞，发生造山运动，形成了柬埔寨龙血树迁移的隔离屏障，阻碍了居群间的基因流，而后的第四纪冰期气候的变化进一步加大了居群间的隔离。在一些小的区域，还与人类的破坏有关。我们目前的数据无法推测柬埔寨龙血树的原始分布格局。”

　　保护龙血树我们该怎么做？

　　柬埔寨龙血树在2001年就已被国家列为二级珍稀濒危保护植物，列入《中国植物红皮书—稀有濒危植物》中。

　　“目前柬埔寨龙血树的生存主要受两方面的威胁。”李巧明说，一方面是人为受到经济利益的驱使，野生柬埔寨龙血树被乱挖乱伐，加之其自然更新能力差，且产区植被不断受破坏，其生存受到严重威胁；另一方面则是气候变化所带来的影响。

　　针对人为乱砍乱伐现象，李巧明表示，通过一些保护区的建立，如被称为龙血树天堂的孟连竜山自然保护点就是一个很好的例子，它有效的保护了这一濒危物种。从长远来看，应加强教育，让人们养成保护自然的意识，不仅是龙血树。加大龙血树的开发和利用：通过人工繁殖，进行规模化生产，当人工繁殖的龙血树占领市场后，野生的龙血树可能就会得到保护。

　　至于柬埔寨龙血树能否适应未来气候的变化：李巧明表示，目前还无法预测，还需进一步结合生理生态、分子生物学等学科进行综合研究。

　　■连线专家

　　科技日报：“中南半岛北部及海南岛的柬埔寨龙血树来自中南半岛南部”这一结论是怎么得出的？

　　李巧明：通过广泛的居群采样，选用两个叶绿体片段和6个微卫星标记，利用分子钟和遗传漂变、遗传瓶颈等模型，发现这一结论。右图为柬埔寨龙血树单倍型网络图。“Outgoups”是根据前人系统进化研究，选取比柬埔寨龙血树原始的类群。与“Outgoups”越接近的单倍型越原始。与“Outgoups”连接的单倍型全部位于中南半岛南部，同时，其他地区的单倍型都是在H14的基础上衍生出来，因此，我们推测“中南半岛北部及海南岛的柬埔寨龙血树来自中南半岛南部”。

　　科技日报：此次研究如何得出“柬埔寨龙血树的最近共同祖先在第三纪开始分化，而种内快速分化的时间在第四纪”这一结论？

　　李巧明：由于柬埔寨龙血树在进化过程中，谱系的形成和灭绝是不断发生的，我们只能根据现有谱系及溯祖模型，追溯到最近的祖先，最近的祖先开始分化形成下一个谱系的点，就是开始分化的时间点。由于受到剧烈变化的地质历史或气候的影响，一些谱系可能会集中出现在某一时期，这个时期就是种内快速分化的阶段，这个阶段要晚于开始分化的时间点。为了计算这两个时间点，我们以已知分化时间的、龙血树属的近缘属为外类群，通过分子钟模型进行估算。开始分化的时间位于第三纪晚期，而种内快速分化的时间位于第四纪，因此得出以上结论。

　　科技日报：此次研究成果指出“柬埔寨龙血树的分化受到青藏高原隆升及第四纪气候变化的影响”，具体指哪些影响？

　　李巧明：这个仅是推测。这些影响包括地理隔离的形成和种内的分化。

　　■延伸阅读

　　酷似UFO的千年神树

　　被非洲大陆孤立1800年的索科特拉岛，有一种神秘的植物叫做龙血树，平均树龄高达8000岁，长得就像外星人飞碟一样。

　　龙血树是地球上最具生命力的树种之一。因为索科特拉岛上，出现上千种其他地区不存在的稀有动植物，因此被誉为是地球上最像外星的地方。其中外形最奇特的，莫过于看起来就像飞碟的龙血树，因此也被当地人视为圣物。此外，龙血树多刺的叶子不仅似沟槽，可以引导雨水顺着树枝与树干流到树根，还像蜡一样可以减少水分流失，令降雨迅速流到根部。