林協(xié)
在植物界有“熊貓”之稱的水杉樹,遠(yuǎn)在一億多年前的中生代早白堊紀(jì)就出現(xiàn)在地球上。它的家族以北極圈為中心,廣泛分布在北半球各地。昔日的北極并非像今天這樣為冰層所覆蓋,由于當(dāng)時歐洲大陸和北美西部是一個整體,今天的阿拉斯加與勘察加半島由阿留連大陸相連,格陵蘭與北美東部也互相連成一片。那時,三趾馬在自由馳騁,高大的水杉樹在溪邊得意地伸展著。然而,大自然給予水杉的并非是永遠(yuǎn)的春天,隨著氣候與環(huán)境的不斷變化,水杉漸漸南移。到了第四紀(jì),北半球產(chǎn)生了巨大的冰川,氣溫急劇下降,歐洲大陸全部為冰層所覆蓋,因而水杉便蕩然無存。只有在亞洲局部地區(qū)的水杉,僅遭到山麓冰川的輕微侵襲,最終逃過一劫,成為大家族中唯一幸存的后裔。這個處在深閨未被人知的“活化石”,于1941年被發(fā)現(xiàn),1948年被正式定名發(fā)表后,成為20世紀(jì)轟動世界植物學(xué)界的一大珍聞。
誰是發(fā)現(xiàn)水杉的伯樂
世有伯樂,始有千里馬。如果說水杉是“千里馬”,那么伯樂是誰呢?故事得從80年前的“九一八事變”說起。
國難當(dāng)頭,人民處于水深火熱之中,知識分子生活不堪重負(fù),報(bào)國無門。這時,留學(xué)東京帝國大學(xué)林科的干鋒先生,因不滿日本帝國主義的侵略行徑,懷著實(shí)業(yè)救國的夢想于1931年憤然回國,他先后在湖北省的幾個林場任職,因林場相繼解散,后來轉(zhuǎn)到湖北省立農(nóng)業(yè)??茖W(xué)校任教。1941年深秋,他因赴重慶探望闊別多年的父親,與夫人左培真步行從鄂西恩施(湖北省政府臨時駐地)穿越崇山峻嶺,進(jìn)入當(dāng)時隸屬四川萬縣磨刀溪(現(xiàn)屬湖北利川市謀道溪),途中,在水沙廟旁邊,見到一株高大聳立的落葉樹,引起了他的關(guān)注。遺憾的是該大樹葉子已落得精光,他想采集完全標(biāo)本卻未能如愿。
川鄂交界山區(qū)是華中植物集萃地,英美植物學(xué)家雖曾深入調(diào)查采集,但多穿梭于崇山峻嶺,與奇特的大樹失之交臂,這是中國植物學(xué)上的一大幸事。而干鋒卻心有不甘,他一定要探究明白那棵落葉樹。1942年,干鋒由萬縣乘船去重慶時,曾拜訪萬縣高級農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)校教務(wù)主任楊龍興,請他代采水沙壩那棵大樹標(biāo)本。楊龍興與干鋒友情深厚,他重信義,專門托人到磨刀溪采集標(biāo)本。其時,干鋒經(jīng)原中央大學(xué)森林系教授梁希(新中國首任林墾部部長)的推薦,留在該校森林系任教。
干鋒得到楊龍興代采的水杉標(biāo)本后,立即交給森林系標(biāo)本室負(fù)責(zé)人劉玉壺,劉看了標(biāo)本,認(rèn)為頗似美國落羽杉。當(dāng)時,重慶常遭日機(jī)空襲,該校未及對標(biāo)本進(jìn)行認(rèn)真研究和鑒定。
1943年,湖北省政府與中央林業(yè)實(shí)驗(yàn)所合作共同考察神農(nóng)架森林,時任中林所技術(shù)人員的王戰(zhàn)因在去湘北途中患病滯留萬縣,便從楊龍興那里得知磨刀溪有一株叫作水杉的“怪樹”,王戰(zhàn)病愈后特地去磨刀溪采集了“怪樹”的樹葉標(biāo)本,又讓當(dāng)?shù)卮迕駨男R屋頂瓦溝里撿來幾個球果,回單位查看,因參考文獻(xiàn)不全,鑒定為分布于華南的水松,不過,他自己也懷疑不像,于是把它們放入了標(biāo)本室。
1944-1945年,中央大學(xué)森林系樹木分類學(xué)教授鄭萬鈞見到這并不完整的水杉標(biāo)本時產(chǎn)生了極大的興趣,1946年2月和5月,他先后派助教華敬燦、研究生薛紀(jì)如再赴磨刀溪,終于采得完整模式標(biāo)本。
與水杉有關(guān)的諸公中,誰是伯樂?干鋒是發(fā)現(xiàn)“活化石”水杉的伯樂,功不可沒,是無可爭議的。
水杉研究
日本京都大學(xué)古植物學(xué)家三木茂從日本神戶第三紀(jì)地層發(fā)掘的兩種植物化石中,分離出一種新的化石植物,其形態(tài)與生存于北美的紅杉和生存于中國的水松有些相似,但又有明顯的差異,他將其定名為Metasequoia,意為亞紅杉屬,1941年他在《日本植物學(xué)雜志》第11期上發(fā)表了相關(guān)論文。
同樣的化石在我國東北及薩哈林島(即庫頁島)也有發(fā)現(xiàn)。他斷言,這種化石植物在地球上已經(jīng)滅絕??墒?,他的斷言被同年在中國鄂西山區(qū)發(fā)現(xiàn)“怪樹”的事實(shí)顛覆了,經(jīng)研究,“怪樹”就是亞紅杉屬(即水杉屬)的生存種。
裸子植物起源比較古老,大多發(fā)生于古生代,多數(shù)發(fā)生于中生代和新生代。距今1.3億多年前的中生代白堊紀(jì),水杉家族中形態(tài)近似的至今有六七種。在古植物學(xué)分類上,曾將水杉與北美紅杉放在同一屬里。直至300萬年前的新生代第四紀(jì)冰川降臨,使家族中眾多成員相繼退出了生命舞臺,其遺體被深埋在地層中,經(jīng)過漫長的歲月成了化石。古植物學(xué)家只能從化石上瞻仰它們的遺容,研究地質(zhì)變遷、氣候巨變和冰川侵襲的實(shí)證和影響。
1945年,原中央大學(xué)森林系樹木分類學(xué)權(quán)威鄭萬鈞教授根據(jù)薛紀(jì)如、華敬燦赴萬縣采得“怪樹”樹葉、球花、球果和種子的標(biāo)本,認(rèn)定它絕非水松,而是杉科植物新種、新屬,甚至新科,并將自己的鑒定意見與著名植物學(xué)家胡先骕交流和研討。胡先骕得到他的研究生傅書遐的幫助,并從查得的文獻(xiàn)得知,這種“怪樹”就是1941年三木茂發(fā)表的Metasequoia生存種。胡鄭二氏聯(lián)合于1948年2月在中國科學(xué)社《靜生生物研究所匯刊》第1卷2期上發(fā)表了他們的研究成果,正式將該樹定名為Metasequoia glyptostroboides Hu et Cheng。
水杉從發(fā)現(xiàn)到認(rèn)定為成果發(fā)表,其間歷時8年。1946年5月14日《中央時報(bào)》發(fā)表胡先骕《水杉在華發(fā)現(xiàn)》的通訊文章,成為轟動國內(nèi)的科學(xué)珍聞。1947年,胡先骕又在《觀察》雜志上發(fā)表題為《美國西部之“世界爺”與萬縣之水杉》一文,對它們從形態(tài)差異和地質(zhì)地理學(xué)上的關(guān)聯(lián)作了闡述。
古植物學(xué)家曾將水杉與北美紅杉?xì)w為一屬。其實(shí),水杉一般高三四十米,最高不過50米,而紅杉一般都在100米以上;紅杉的樹干通直,下部沒有側(cè)枝,只是到了頂部才有粗短互生的側(cè)枝。而水杉樹干則從下到上都有分枝,并且是對生的;紅杉的葉子在枝上是互生的,葉的基部下延、扭曲,而水杉的葉子卻是對生的,基部通常不下延,也很少扭曲;紅杉球果的果鱗在果軸上呈螺旋狀排列,水杉的球果果鱗則交互對生。就生態(tài)而言,北美紅杉為常綠喬木,冬季枝葉不凋,而水杉則是落葉喬木,深秋葉片和小枝會逐漸一起脫落。
水杉與水松相比,雖然都是落葉的,但水松球果果鱗為螺旋狀排列,而水杉的枝葉和果鱗都是交互對生,與柏科植物頗為相似。柏科植物鱗片狀葉子與水杉針形葉差別很大,水杉恰好處于杉種和柏科之間,成為連接兩科的中間紐帶。植物學(xué)家曾試圖將水杉單列一個新科——水杉科。
1948-1949年間,在美國哈佛大學(xué)阿諾德樹木園標(biāo)本館任職的華裔植物學(xué)家胡秀英博士,首先接觸寄自中國的水杉標(biāo)本和種子,1980年在《阿諾德樹木園叢刊》第61卷1期發(fā)表了題為《水杉植物區(qū)系及其在植物地理學(xué)上的意義》一文,文中雖然有頗多值得商榷之處,但它卻使水杉進(jìn)一步名揚(yáng)天下。
全世界已有80多個國家和地區(qū)的植物學(xué)家、地理學(xué)家、地質(zhì)學(xué)家親自前往鄂西地區(qū)考察。在水杉壩、交椅臺、紅杉溪至今仍殘存許多原生水杉種群,遺留大量水杉原始森林的古樹根兜和“陰沉木”,該項(xiàng)研究有待進(jìn)一步深入。
世人珍愛水杉樹
美國加州大學(xué)古生物學(xué)系主任錢耐1946年多次致函中國有關(guān)專家,索取水杉種子和臘葉標(biāo)本。他還渴望能實(shí)地考察水杉原生種保存地,親自觀察研究磨刀溪那株水杉王。
1948年2月下旬,錢耐飛抵南京,與中央大學(xué)森林系鄭萬鈞教授謀面后,由鄭萬鈞派助教華敬燦陪同前往萬縣磨刀溪,親眼見到了足有600多年的水杉王,興奮不已。他還深入水杉壩谷地,調(diào)查了那里的水杉株數(shù)和伴生樹種。雖然他選擇來華的時間不當(dāng),水杉新芽未發(fā),采種更加不成,就連葉子標(biāo)本也未能采得。但他調(diào)查所獲,已成為日后發(fā)表20多篇水杉論文的第一手資料。他認(rèn)定水杉是北美紅杉的祖先,稱水杉為黎明紅杉。離開人世的日本古植物學(xué)家三木茂對水杉也情有獨(dú)鐘,但他未能親臨磨刀溪一睹活化石的風(fēng)采而留下終生遺憾。
20世紀(jì)50年代初期,朝鮮民主主義共和國金日成主席訪問中國時曾獲得少量水杉種子,在戰(zhàn)火紛飛的年代,他親自把水杉種子播在花缽里,培育出翠綠的幼苗。
1972年,周總理訪問朝鮮,曾將2千克水杉種子贈送給朝鮮民主主義共和國金日成主席,以表達(dá)中朝友誼萬古常青。
1988年9月,已是82歲高齡的三木茂夫人,帶著丈夫生前未能親臨磨刀溪一睹水杉王的遺憾,專程來到中國利川磨刀溪,在那株高35米、胸徑2米多的水杉王面前激動得淚流滿目,她伸出雙臂緊緊地抱住水杉王樹干,可是,她的雙臂太短了。雖然語言不通,但是現(xiàn)場的五個人理解她的心境,上前手牽手才勉強(qiáng)把水杉王摟抱過來,頓時她露出了滿意的微笑……