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APG IV系统学习笔记分享(四)

本文发布于:
2017-01-11
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简单回顾

在APG IV系统中的早期被子植物(ANA Grade)基部群里有3个目,分别是:无油樟目(Amborellales)、睡莲目(Nymphaeales)和木兰藤目(Austrobaileyales)。之前我们讲过:无油樟目仅有1科1属1种,即:无油樟(Amborella trichopoda);睡莲目有3个科,分别是:独蕊草科(Hydatellaceae)、莼菜科(Cabombaceae)和睡莲科(Nymphaeaceae);其中,独蕊草科仅含1属,有12个种,莼菜科含2属,有6种;睡莲科含5属,约有70个种。

下面我们就来接着聊。今天说一说基部群里的最后一个目:木兰藤目。

第二章 早期被子植物(ANA Grade)

 

第四节 木兰藤目(Austrobaileyales)

 

在APG IV系统中,木兰藤目(Austrobaileyales)有3个科,分别是木兰藤科(Austrobaileyaceae)、苞被木科 (Trimeniaceae)和五味子科(Schisandraceae)。分子生物学研究的证据显示他们之间的关系如下图所示:

在这3个科中,木兰藤科和苞被木科植物看上去颜值不高,在吃的方面也谈不上有什么利用价值,在中国这块儿富饶而又美丽的大地上也没有分布,但是,我们还是要了解一下,因为它们在植物学上还是小有地位的。至于五味子科嘛......,那就大不相同了,不仅在中国有广泛分布,而且其中的一些物种还与我们的生活息息相关。

 

一、木兰藤科(Austrobaileyaceae)

 

木兰藤科仅有1属1种,即木兰藤(Austrobaileya scandens),仅仅生活在澳大利亚昆士兰地区东北部的热带雨林里,是一种木质缠绕藤本植物,叶片常绿,革质对生,所以也有人称其为对叶藤;因为叶片还能产生挥发性物质,也有人称其为昆士兰樟。它们喜欢潮湿、温暖环境,但是不喜欢阳光直射。

木兰藤(Austrobaileya scandens)

木兰藤(Austrobaileya scandens)

木兰藤雌雄同株,花看上去一点都不起眼,灰绿色的,颜值不高。但是,它开花的时候会散发出臭鱼的味道,这可能是因为它需要吸引那些臭味相投的昆虫,比如苍蝇,来帮助传播花粉。花也不大,直径也就4-5厘米,花被片有两轮,差不多有19-24枚,真正的雄蕊大约有7-11枚,具有花药,仅仅在顶端有些斑点,而中间那些退化的雄蕊大约有9-16枚,从上到下都是斑点,挤在中间,紧紧地围住中央的雌蕊;雌蕊顶端的柱头分成两叉,下面的心皮有10-13个,每个心皮有数个胚珠,分别靠在心皮的两边站成两排,于是就结出了下面的这种果实。

木兰藤(Austrobaileya scandens)的果实

1933年,Cyril Tenison White先生(1890-1950)在哈佛大学阿诺德树木园的学术杂志上描述发表了木兰藤(Austrobaileya scandens);1948年,他又在《Journal of the Arnold Arboretum》发表了斑点木兰藤(Austrobaileya maculata),但是,这两个种看上去很像,特征也有交叉,很难分辨,因此,目前更多科学家认为这两个物种应该归并为一个物种。

木兰藤(Austrobaileya scandens)的花结构解剖

木兰藤的拉丁属名Austrobaileya中,有一个姓氏,那就是Bailey(贝利或者贝雷),用来纪念两位姓Bailey的植物学家,一位来自澳大利亚昆士兰地区,另一位是阿诺德树木园的植物解剖学家Irving Widmer Bailey(1884-1967),他一直致力于原始被子植物的研究,对木兰藤也研究颇深。

木兰藤(Austrobaileya scandens)开花的不同阶段

木兰藤在发现之初就让植物学家很头疼,它的很多原始特征与众不同,放在哪个科都不是很合适,只能自立一科,但是归在哪个目里就有些不同意见了。在早期的分类系统中,木兰藤科常常被放在木兰目或者樟目里,过着“寄人篱下”的悲惨生活。

再近距离看一眼木兰藤(A. scandens)的花

今天,木兰藤的命运有点像前面提到的无油樟(Amborella trichopoda),相貌平平,名不见经传,然而,身体内却蕴藏着深奥的秘密,从“寄人篱下”来了一个惊天大逆转。

 

二、苞被木科(Trimeniaceae)

 

苞被木科也被称为腺齿木科或者早落瓣科,早期还有人音译为脱利孟尼科,只有1属8种,主要生活在马来西亚东部、新几内亚、澳大利亚的东部以及斐济。在早期的分类系统中,该科多数放在樟目里,也有放在木兰目里的,和木兰藤总是难兄难弟。

苞被木(Trimenia moorei)

该属植物有乔木、灌木或者木质藤本,叶片对生,全缘。花比较小,形成花序,有的是聚伞花序,有的是总状花序(如下图),有的形成圆锥花序。

苞被木(Trimenia moorei)的花序

苞被木属的花看上去要比木兰藤的花进化许多。其中有几个物种是完全花,有几个物种是单性花,但雌雄同株,但不管怎样,心皮只有1个,最多也就2个,1个心皮会产生1个类似浆果一样的果实,里面有一粒种子。

苞被木(Trimenia moorei)的花

这里需要说明一下,从形态学上来说,一般认为心皮很多并且彼此分离是比较原始的特征,而心皮较少并且合生在一起被认为是进化的特征。在APG系统之前的很多分类系统中,之所以喜欢把木兰科、睡莲科和毛茛科等认为是较为原始的被子植物,正是出于这一特征的考虑。

当然,有的小伙伴看到这里一定会是一头雾水,有的愤怒到了极点,什么是心皮?什么是离生?什么是合生?请不要着急,如果不清楚,可以到网上搜搜,稍微补习一下就可以了。如果懒得去补习,可以跳过这一段,我们以后还会提到,到时候再仔细道来。

苞被木(Trimenia moorei)的果实

Trimenia marquesensis的果实

从上面几幅照片,尤其是带有果实的那两张来看,把苞被木放在早期被子植物类群里,的确让很多以形态学为基础的分类学家们瞠目结舌。然而,自然就是这样,不会按照我们认为的常理出牌,苞被木和很多植物一样,在漫长的演化历史上一定经历了不同寻常的修补与塑造,获得与舍弃、蜕变与升华。

 

三、五味子科(Schisandraceae)

 

APG IV系统中的五味子科其实包括了传统意义上的两个科,即八角科(Illiciaceae)和五味子科(Schisandraceae)。最早这两个科还没有独立门户之前,还都曾经在木兰科(Magnoliaceae)工作过,但是它们不是很踏实,入职不久就整天寻思着跳槽单干。果不其然,先后自立门户,形成了两个科,这期间,也成就了很多以此为研究对象的硕士和博士,今天有的已经是博导了。

八角(Illicium verum)

然而,出来混,总是要还的。在APG 系统四个版本中,这两个科也经历了起起落落,最终抱团儿形成了五味子科(Schisandraceae)。不过值得庆幸的是,总算了逃出了老东家木兰目(Magnoliales)的魔爪,在基部群里混口饭吃。

五味子(Schisandra chinensis)

这里的五味子科包括3个属,分别是八角属(Illicium)、五味子属(Schisandra)和南五味子属(Kadsura),共计大约有85个物种。其中的八角(Illicium verum),俗名大料,是著名的香料,离我们的生活最近,口味重的小伙伴可能每天都会和它亲密接触。

日本南五味子(Kadsura japonica)

这3个属比较容易区分。从果实上看,八角属植物比较特殊,像一个齿轮,我们常吃的八角一轮有8到9个角,还有一种同属植物叫做莽草(Illicium lanceolatum),果实一轮又10到13个角,而且角上面有小钩,这种果实一定不要用来炖肉,因为有剧毒。

五味子属植物的花单性,并且雌雄异株,果实排列在一个伸长的花托上,像一个穗状果穗;而南五味子属植物的花单性,但雌雄同株,果实聚生在一个特别短的花托上,像一个头状的聚合果。五味子的果实可以入药,也是野外工作者重要的水果来源。

其实,五味子科中有的植物不仅可以吃,有些颜值还很高,现在也作为观赏植物在园林中栽培。不信,就看看下面这个美国原产的八角属植物吧!

佛州八角(Illicium floridanum)

好,我们今天就聊到这里,最后我们用一张图来总结的这三个科的是是非非。

不难看出,地球上的每个物种都上演了一幕幕的进化大戏,可惜人类走进剧场的时间太迟了,既没有看到故事的开端,也错过了很多重要的剧情,更多的只看到了现在,之前的过程只能通过点点滴滴的化石来拼凑,错过的、看不到的错综复杂让我们需要很长的时间和耐心来慢慢梳理。

(未完待续........)