說(shuō)到唇形科
大家可能會(huì)疑惑
什么是唇形科植物?
它有什么特點(diǎn)?
主要分布在哪里?
有什么作用?
今天,
由中國(guó)科學(xué)院植物研究所
王強(qiáng)研究員
與大家分享
唇形科植物的故事。
我是中國(guó)科學(xué)院植物研究所的王強(qiáng),一名從事唇形科芳香植物分類學(xué)研究的科研人員。
▲荊芥(Nepeta cataria)
我想先給大家分享一張非常漂亮的小草的照片。它開(kāi)著藍(lán)色的小花,一串一串的,它的名字就叫荊芥。荊芥是什么東西呢?
不知道大家有沒(méi)有養(yǎng)貓?如果有在養(yǎng)貓的朋友,可能你們會(huì)去寵物店去買(mǎi)一種貓的玩具,叫做“貓草”。貓聞到或者吃了“貓草”之后,就會(huì)達(dá)到圖片中這種可愛(ài)的狀態(tài)。
“貓草”對(duì)貓有一種致幻的作用,因?yàn)檫@個(gè)植物的體內(nèi)含有一種特殊的化學(xué)物質(zhì),叫做荊芥內(nèi)酯。荊芥,不僅對(duì)貓非常重要,它也是我研究的唇形科植物中的一員。
▲“貓草”家族:唇形科植物
目前,全世界的唇形科植物總共有7000多種,唇形科這個(gè)術(shù)語(yǔ)太學(xué)術(shù)化了一點(diǎn),所以我們姑且稱之為“貓草”家族。
餐桌上的“貓草”
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大概在15年前攻讀博士學(xué)位的時(shí)候,我就做過(guò)一些唇形科的分類學(xué)研究。但是我真正決定深入全面地去研究它們,是始于8年前的一件事。
▲左:英國(guó)皇家植物園邱園(Royal Botanic Gardens, Kew);右:邁克·吉爾伯特(Mike Gilbert)
當(dāng)時(shí)作為我們國(guó)家公派的訪問(wèn)學(xué)者,我在英國(guó)的皇家植物園邱園做了一年的訪問(wèn)學(xué)習(xí)。我在邱園有一位非常好的朋友,他是一位老植物學(xué)家,叫邁克·吉爾伯特(Mike Gilbert)。
2016年春節(jié),我剛到英國(guó),他就把我請(qǐng)到他家,擺上家庭盛宴來(lái)歡迎我。第一盤(pán)菜就是法式烤羊排,在吃之前,他問(wèn)了我一個(gè)問(wèn)題,他說(shuō):“王博士,你來(lái)猜一猜,烤羊排上面這個(gè)小小的植物葉子是什么植物?”
我當(dāng)時(shí)有點(diǎn)懵,都用烤箱烤成這樣了,實(shí)在不好認(rèn)啊。邁克就提醒我說(shuō):“Your family.”他要表達(dá)意思的是我曾經(jīng)研究過(guò)這個(gè)植物家族。
我恍然大悟,那肯定是唇形科。那個(gè)葉子的外觀像針葉樹(shù)的葉子,像云杉、冷杉。但云杉和冷杉是不能拿來(lái)烤羊排的,它們太油膩了,烤出來(lái)肯定不好吃。
▲迷迭香(Rosmarinus officinalis)
唇形科有一種植物叫迷迭香,它的葉形有點(diǎn)像云杉、冷杉。而且迷迭香的香氣十足,用它作香料來(lái)烤羊排,一定極其美味。
▲左:撒了羅勒的披薩;右:羅勒(Ocimum basilicum)
在英國(guó)生活的這一年里,除了進(jìn)行科學(xué)研究,我也品嘗了很多當(dāng)?shù)氐拿朗?。有一種讓我印象深刻的披薩,它上面會(huì)撒一些綠色的小葉片,有一種檸檬的香味。后來(lái),我看到超市里面在賣(mài)這個(gè)東西,它叫做羅勒,屬于唇形科植物。
▲左:薩拉米(salami);右:百里香(Thymu**s mongolicus)
在我老家四川,麻辣味的香腸很好吃,但在倫敦找不到這樣的香腸。我去超市找到一種裹滿了葉片的香腸,叫薩拉米(salami),是意大利的傳統(tǒng)美食。我很好奇上面的葉子是什么植物,一看成分表,才知道它是百里香,也是唇形科的植物。這個(gè)植物非常漂亮,右邊這是我在喜馬拉雅山拍到的百里香。它的葉子可以讓香腸的風(fēng)味“提升十個(gè)等級(jí)”。
▲薰衣草(Lavandula angustifolia)
大家都知道薰衣草很浪漫,在法國(guó)的普羅旺斯有著一片一片的“紫色海洋”。通常,我們認(rèn)知里的薰衣草有助眠安神的作用。不管是薰衣草的精油,還是用薰衣草扎的干花香袋,聞了之后都會(huì)睡得很香。
▲左:薰衣草牛排;右:薰衣草檸檬奶酒
我在倫敦的時(shí)候,才發(fā)現(xiàn)它還很好吃,用薰衣草烤的牛排吃著不油膩,并且有著一股獨(dú)有的芳香。吃的同時(shí)還配著薰衣草的檸檬奶酒,那種感覺(jué)真是太美好了。所以說(shuō)在英國(guó)這一年,我品嘗了好多“貓草”家族的植物做成的美食。
回國(guó)之后,我一直關(guān)注唇形科芳香植物在食品中的應(yīng)用。我發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)對(duì)這類植物的應(yīng)用十分廣泛。比如薄荷,歐洲用,我們國(guó)內(nèi)也在用。在酒吧可以喝到薄荷味的雞尾酒,口香糖、漱口水也都離不開(kāi)薄荷。
▲紫蘇(Perilla frutescens)
紫蘇在中國(guó)的分布十分廣泛,并且我國(guó)已經(jīng)有上千年品嘗紫蘇的習(xí)慣。前段時(shí)間有個(gè)很火的電視劇,其中有一個(gè)情節(jié)是劇中的“趙盼兒”熬制紫蘇飲料,稱之為紫蘇飲。
▲紫蘇炒螺螄大家可能聽(tīng)過(guò)一個(gè)詞,叫做時(shí)光荏苒。其實(shí),紫蘇的別名就是荏苒。回國(guó)之后,我們與朋友們?nèi)V西考察植物的時(shí)候,我還品嘗了紫蘇炒螺螄,這道菜的好吃程度堪比廣西著名的柳州螺螄粉。
雖然這么多的美味佳肴都是來(lái)自于“貓草”家族,但目前全世界真正能被有效利用的“貓草”家族,包括其他芳香類植物,一共還不到400種?!柏埐荨奔易宸浅}嫶螅懊嫖姨岬饺澜缬?000多種,還有巨大的芳香寶庫(kù)等著我們?nèi)ャ@研、去開(kāi)發(fā)。所以我決定,一定要盡自己的全部力量去研究清楚全世界的“貓草”家族。
“有驚有喜”的尋覓之旅
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由于“貓草”的數(shù)量之多,我需要找一個(gè)最值得研究的突破口。
▲冠唇花屬(Microtoena)
所以我就想到這樣一類小家伙,它叫做冠唇花。冠唇花是因其外貌而得名的。它的花冠分為上唇和下唇,它的上唇通常有紅色、紫色、紫紅色的斑點(diǎn)或者斑塊,像戴了一個(gè)小禮帽。
▲冠唇花屬的分布范圍它非常的稀有,在野外很難找到它。它的分布以我國(guó)西南地區(qū)為主,在橫斷山區(qū)、喜馬拉雅的南坡,向南延伸至中南半島,再到印度尼西亞的爪哇島。
在我研究之初,很多人不了解這類植物,甚至不知道世界上有多少種冠唇花屬的植物,有人認(rèn)為是40種,有人認(rèn)為只有25種,沒(méi)有統(tǒng)一的意見(jiàn)。所以我要把它所有的產(chǎn)區(qū)都去調(diào)查一遍。
最開(kāi)始去了橫斷山的北段,四川天全的二郎山。天全有一種比較稀有的冠唇花叫麻葉冠唇花。它花期在夏季,所以我在炎熱的夏天找了3天,爬了很多的山路,滿頭大汗,曬得可以說(shuō)是“曬禿嚕皮”了。
很遺憾,一棵都沒(méi)有找到。當(dāng)時(shí)我非常沮喪,只能換一個(gè)可能的分布點(diǎn),再去尋找它。
▲雅安藿香鯽魚(yú)
從天全出來(lái),經(jīng)過(guò)寶興,回到雅安稍作休整。在休整的時(shí)候,我吃到這樣一道菜,它是雅安的一道特色美食,叫做藿香鯽魚(yú)。把藿香的葉子,切碎撒在鯽魚(yú)上面,非常美味。藿香是冠唇花的親戚,可以說(shuō)是“表妹”。
吃了這道菜之后,我的心情也由陰轉(zhuǎn)晴,把找不到冠唇花的痛苦一瞬間就忘了。這就是芳香植物的奇妙之處。
離開(kāi)雅安之后,我重整心情去了四川的峨嵋山,去找另外一個(gè)特有種。它只生長(zhǎng)在峨嵋山,叫做峨眉冠唇花。峨嵋山海拔高差很大,從山腳的500米到山頂?shù)?000多米,一天是走不完的。我當(dāng)時(shí)加快了步伐,帶上干糧去爬峨嵋山,尋找峨眉冠唇花。
在峨嵋山遇到不少危險(xiǎn),山上猴子很多。我被一群猴子圍攻,它們把我的干糧搶走了。我背著電腦和相機(jī),爬了大概有四五十公里的山路,但一棵峨眉冠唇花都沒(méi)找到。
我懷著沮喪的心情下山,在下山路的石階上面橫了一條巨毒的蝮蛇,它叫菜花烙鐵頭。起初我沒(méi)發(fā)現(xiàn)它,在走到它面前的時(shí)候,差點(diǎn)要踩上去。我嚇壞了,往后一跳,再定下神來(lái)一看,原來(lái)是一條毒蛇。冷靜了一會(huì)兒之后,它發(fā)現(xiàn)我對(duì)它沒(méi)有威脅,就慢慢游到一邊去了。這是在峨嵋山的“有驚無(wú)險(xiǎn)”,但是很遺憾還是沒(méi)有找到冠唇花。
但我不能就此放棄。隨后,我來(lái)到了重慶南川縣的金佛山。這里的植物多樣性非常高,有好幾千種植物,而且有很多特有種,其中之一就是南川冠唇花,它也是冠唇花類植物中的一種。
▲南川金佛山懸崖
要在金佛山找南川冠唇花,就不能走游客的路線,在游客石梯附近很難看到稀有野生植物。所以我們走無(wú)人區(qū),爬懸崖。這是當(dāng)時(shí)我爬的金佛山的懸崖,爬上去之后,翻到懸崖的另一側(cè)。很幸運(yùn),在懸崖后面的山谷里面終于找到了南川冠唇花,這是我的第一次收獲。
▲南川冠唇花(Microtoena prainiana)
南川冠唇花的特點(diǎn)是花會(huì)聚集成一個(gè)類似頭狀的花序。經(jīng)歷了各種各樣的困難,終于找到了這棵南川冠唇花。當(dāng)時(shí)我看到它們,興奮得差點(diǎn)跳起來(lái),終于找到你了!
▲左:冠唇花(Microtoena insuavis);中:云南冠唇花(Microtoena delavayi);右:滇南冠唇花(Microtoena patchoulii)
在金佛山第一次成功之后,接下來(lái)我們?nèi)チ嗽颇系哪喜?。還算幸運(yùn),爬了很多的山路,找到了更多的冠唇花。我們?cè)隍v沖發(fā)現(xiàn)了冠唇花;在大理麗江一帶,我們發(fā)現(xiàn)了云南冠唇花;還在普洱一帶找到了滇南冠唇花,它在西雙版納也有分布。
▲冠唇花的家譜我的信心越來(lái)越足了,全世界有分布冠唇花的地方,我都去找了。最后收集齊了科研所需的材料,提取了這些冠唇花的DNA,分析它們之間的親緣關(guān)系,構(gòu)建了整個(gè)冠唇花屬的家譜。
最后,我們所有的研究成果被總結(jié)成了一本著作——《唇形科冠唇花屬的分類學(xué)研究》,在科學(xué)出版社以英文專著的形式出版了。一經(jīng)出版,很快就得到國(guó)際社會(huì)的關(guān)注,第二年就在法國(guó)居里夫人創(chuàng)辦的EDP Sciences出版社再版。
通過(guò)我的研究發(fā)現(xiàn),全世界并沒(méi)有那么多的冠唇花,不像之前說(shuō)的40種或者25種。通過(guò)親緣關(guān)系分析,最后得出只有19種冠唇花。我們?cè)跁?shū)中記載了每一種冠唇花的分布、特點(diǎn)等內(nèi)容,也歡迎大家關(guān)注這個(gè)可愛(ài)的冠唇花類群。
泛喜馬拉雅地區(qū)的“雪域精靈”
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研究“貓草”家族,除了關(guān)注特殊的類群,還要關(guān)注植物多樣性的熱點(diǎn)地區(qū)。保護(hù)國(guó)際(Conservation International,CI)評(píng)估了全世界的生物多樣性熱點(diǎn),一共有35個(gè)生物多樣性熱點(diǎn)。而在我國(guó)的西南的泛喜馬拉雅地區(qū)一帶,就有3個(gè)生物多樣性熱點(diǎn)。大概占了全世界生物多樣性熱點(diǎn)的1/10。
▲雪域植物精靈的朋友——“喜馬拉雅小黑哥”
我特別想了解泛喜馬拉雅地區(qū)“貓草”家族成員,所以這些年來(lái)我一直在喜馬拉雅,在西藏、云南、四川考察,也成了這些“雪域精靈”的朋友。高原地區(qū)的太陽(yáng)輻射很強(qiáng),我被曬得很黑,所以大家也給我起了一個(gè)外號(hào)叫“喜馬拉雅小黑哥”。
▲泛喜馬拉雅地區(qū)
泛喜馬拉雅地區(qū)包括了喜馬拉雅山脈、橫斷山區(qū),以及西邊的阿富汗一帶的興都庫(kù)什山,還包括與緬甸交界的高黎貢山這一帶。這里可以說(shuō)是我們每一位植物分類學(xué)家心中的圣地。
這里的生物多樣性實(shí)在太高,初步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),這里的植物種類大概有2萬(wàn)多種,相當(dāng)于全世界所有維管植物的1/15,是我國(guó)全部維管植物種類的2/3。
▲左、中:塔黃(Rheum nobile)右:瑪尼堆這里有非常多的著名高山植物。比如塔黃,它的外形很像西藏的瑪尼堆,是一種很可愛(ài)的植物。
▲苞葉雪蓮(Saussurea obvallata)還有著名的雪蓮花,圖中的是苞葉雪蓮,也生長(zhǎng)在喜馬拉雅山。
▲須彌參(Himalacodon dicentrifoli)我們還發(fā)現(xiàn)了一類新的植物叫做須彌參。喜馬拉雅山古稱須彌山,這個(gè)植物由此而得名。它長(zhǎng)在喜馬拉雅的南坡的懸崖上,采它非常不容易。
▲西藏對(duì)葉蘭(Neottia pinetorum)這個(gè)開(kāi)著綠色小花,遠(yuǎn)遠(yuǎn)看上去像在模仿野蜂的植物叫西藏對(duì)葉蘭,也來(lái)自喜馬拉雅的南坡。我當(dāng)時(shí)采這個(gè)標(biāo)本是吃了苦頭的。它在模仿雌性蜜蜂,吸引雄性蜜蜂給它傳粉。我去采它的時(shí)候,蜜蜂就以為我在攻擊它的同類,把我叮了個(gè)滿頭包。
▲球果假沙晶蘭(Monotropastrum humile)
還有這種植物,它像一個(gè)藍(lán)光攝像頭,生長(zhǎng)在喜馬拉雅的南坡雨林里,叫做球果假沙晶蘭。它是沒(méi)有葉綠素的,不能進(jìn)行光合作用,會(huì)通過(guò)腐生的方式吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來(lái)生存。
這就是擁有著這么多特色植物的泛喜馬拉雅,我要在這樣一片區(qū)域去尋找“貓草”家族。
▲喜馬拉雅極端生境
為了尋找“貓草”家族的成員,我們?nèi)チ丝諝庀”?,海拔五千多米的珠峰保護(hù)區(qū),也去了懸崖林立,遍布毒蟲(chóng)、猛獸的喜馬拉雅的南坡。
▲左:西藏佩姑措 右:白花枝子花(Dracocephalum heterophyllum)
在這期間,我們也有很多的收獲。比如我們?nèi)問(wèn)|的時(shí)候,路過(guò)像高原上的藍(lán)寶石一樣漂亮的高山湖泊——佩姑措。在佩姑措湖邊,我發(fā)現(xiàn)開(kāi)著一串白色小花的植物,它的名字叫白花枝子花。它非常的清香,是“貓草”家族的一員。藏民朋友告訴我,這種植物在當(dāng)?shù)厥潜划?dāng)作茶來(lái)喝的。我嘗了一下白花枝子花泡的茶,有一股淡淡的檸檬香,甘甜爽口。只有在這片區(qū)域才可以享受到這個(gè)福利,在其他地方是喝不到白花枝子花茶的。
▲亞?wèn)|鼠尾草(Salvia yadongensis)
我們還在亞?wèn)|找到了一個(gè)非常稀有的新物種,將它命名為亞?wèn)|鼠尾草。
▲上:西藏林芝 下:尋找“貓草”的路上
在西藏的林芝一帶,也有很多“貓草”家族的成員。當(dāng)然為了尋找“貓草”,我們風(fēng)餐露宿,平常就吃點(diǎn)面包、餅干,但有時(shí)候也要改善生活,泡點(diǎn)方便面。
▲藏荊芥(Nepeta hemsleyana)
這是我們找到的藏荊芥,它開(kāi)著一串串藍(lán)紫色的花。藏荊芥是前面提到的荊芥的親姐妹,所以它也有讓貓快樂(lè)的作用。
▲毛穗香薷(Elsholtzia eriostachya)
還找到了被稱為毛穗香薷的一種植物,它還有一個(gè)英文名叫做fuzzy himalayan mint,意思是喜馬拉雅的毛薄荷。當(dāng)?shù)睾芎?,它全身長(zhǎng)滿了絨毛,可以起到保暖的效果,并且它的葉子有薄荷的香味。這些是我們?cè)诹种ヒ粠д业降摹柏埐荨奔易宓某蓡T。
▲左:夏枯草(Prunella vulgaris) 右:涼茶
在美麗的藏南地區(qū)也有很多發(fā)現(xiàn),比如在隆子縣找到的夏枯草。直接說(shuō)夏枯草大家不一定熟悉,但如果提到福建廣東一帶在夏季會(huì)喝的涼茶,大家可能就明白了。夏枯草早就出現(xiàn)在我們的生活中,是涼茶里面一個(gè)非常重要的成分。
▲鼬瓣花(Galeopsis bifida)
此外還發(fā)現(xiàn)了鼬瓣花,我們?cè)诓啬喜伤彩浅粤丝囝^的。它的花萼筒有很多的尖刺,全身布滿了很硬的剛毛。我第一次采沒(méi)有經(jīng)驗(yàn),一把就抓上去了。當(dāng)時(shí)被扎到尖叫,滿手都是血。這給我一個(gè)教訓(xùn),采這種植物的標(biāo)本,一定要戴上手套。
▲獨(dú)龍江流域科考
泛喜馬拉雅還包括緬北地區(qū)、高黎貢山以及獨(dú)龍江一帶。這是架在獨(dú)龍江湍急江水上的吊索橋,看著還是很危險(xiǎn)的。但是有很多“貓草”家族的小家伙生活在這樣原始的環(huán)境。
▲瀘水黃芩(Scutellaria lushuiensis)
我們?cè)跒o水一帶發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的物種——瀘水黃芩。瀘水黃芩很漂亮,開(kāi)著白色小花。黃芩是傳統(tǒng)中藥材,被用作治療感冒、咳嗽。我們?yōu)檫@個(gè)家族添了一個(gè)從來(lái)沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)過(guò)的新成員。
走出國(guó)門(mén),滿世界找“貓草”
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現(xiàn)在,我們中國(guó)的植物學(xué)家也走出國(guó)門(mén),與“一帶一路”國(guó)家合作科研,參與人類命運(yùn)共同體的建設(shè)。
比如**中國(guó)科學(xué)院在肯尼亞的內(nèi)羅畢,與肯尼亞一同建設(shè)了中非聯(lián)合研究中心。**因?yàn)閰⒓舆@個(gè)中心的工作,這些年我也去了很多次非洲,重點(diǎn)考察熱帶東非,它也是全球35個(gè)生物多樣性熱點(diǎn)之一。
▲稀樹(shù)草原
我們?cè)谶@里做了非常多的調(diào)查工作,也采集了很多“貓草”家族成員的標(biāo)本。同時(shí),也看到了很多以前見(jiàn)不到的景觀,比如非洲獨(dú)特的稀樹(shù)草原。
▲荊芥葉獅耳草(Leonotis nepetifolia)
在稀樹(shù)草原的邊緣,我發(fā)現(xiàn)了“貓草”家族的成員,叫做荊芥葉獅耳草。它的花序頭就像披著棕毛的獅子腦袋,紅色的小花像獅子耳朵,它由此而得名。我們?cè)谶@里做了非常多的調(diào)查工作,也采集了很多“貓草”家族成員的標(biāo)本。
▲天藍(lán)荊芥(Nepeta azurea)
天藍(lán)荊芥也是在稀樹(shù)草原附近的灌叢里面找得到的。它生長(zhǎng)在東非地區(qū)的,是荊芥和藏荊芥的親姐妹,同樣含有荊芥內(nèi)酯,對(duì)貓有致幻作用。
▲東非大裂谷植被
在東非大裂谷,我們也考察了很多原生的植被。東非大裂谷的植物多樣性非常高,植被也保護(hù)得很好。
▲疏花延命草(Plectranthus laxiflorus)
我們?cè)谶@里找到了疏花延命草。從名字來(lái)看,大家可以猜到它除了芳香,還有藥用價(jià)值。
▲刺莖水蘇(Stachys aculeolata)
另外還有刺莖水蘇。我國(guó)的水蘇是傳統(tǒng)中藥材,沒(méi)想到遠(yuǎn)在非洲也有水蘇的親姐妹。
“貓草”家族是我們美好生活的調(diào)味師。我很喜歡他們,也會(huì)繼續(xù)在“貓草”家族的研究道路上越走越遠(yuǎn),出版一本世界性的“貓草植物”專著,讓全世界人民都知道“貓草”家族的種類、特點(diǎn)、作用及其在地球上的分布,同時(shí)讓我們地球家園更加芳香。
作者:王強(qiáng)