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每日物种故事|古莲:跨越千年,蹁跹而来

 zzm1008图书馆 2023-03-12 发布于上海

莲(Lotus或Sacred Lotus),又名荷花、菡萏、芙蓉、芙蕖等,是世界上最重要的水生植物之一,其花清香远溢,出污泥而不染,深为人们喜爱。

莲是莲科(Nelumbonaceae)莲属(Nelumbo)植物的统称,仅包含2个种,分别是亚洲莲和美洲莲。

亚洲莲花色为粉红或白色,其分布西起里海,东至日本、朝鲜半岛,北起俄罗斯,南至澳大利亚北部,主要生长在中国、日本、印度及东南亚各国,以中国为分布中心。

美洲莲花色为黄色,主要分布在北美洲,美国是其分布中心。

亚洲莲

亚洲莲

美洲莲

古莲及古莲子“复活”

在莲这个群体中,还有一类特殊的存在,它跨越千年而来,它就是古莲。

古莲是指已有几百年以上寿命的莲子萌发成的植株。如果莲子寿命百年左右,寿命虽短,但发现莲子的地点早已没有莲的居群,该莲子萌发成的植株也可认为是古莲。

国家植物园(南园)现有8种不同产地的古莲,下面就带大家去认识一下这些美丽的古莲。

  • 普兰店古莲

普兰店古莲

最出名的古莲莫过于普兰店古莲。普兰店古莲子发现于辽东半岛普兰店(现辽宁大连普兰店)的泡子屯及刘家屯附近的泥炭层,距地表1米至2米深。20世纪50年代,工人修建铁路时在普兰店发现了大量古莲子,得知此消息后,国家植物园(南园)迅速组织人员赴当地考察,并带回了古莲子,碳十四(14C)检测后发现这批莲子中有的已在土中埋藏了950±80年,工作人员经过不断摸索,成功令古莲子发芽开花。

  • 中南海古莲

中南海古莲

1981年中南海内池塘清理改造。池塘内挖出的3粒莲子被赠送给了中国科学院武汉植物园。科研人员通过查阅资料推测这几粒莲子有200多年的历史。中国科学院武汉植物园(以下简称武汉植物园)将这3粒古莲子催芽,其中2粒开花。国家植物园(南园)现有的中南海古莲是工作人员从武汉植物园引种回来的。

  • 太舟坞古莲

太舟坞古莲

1984年夏天,北京西郊温泉乡太舟坞村(又名太子府)的一个鱼塘忽然开出了莲花。工作人员从村民手中得到了一批莲子,利用碳十四检测后发现这批莲子在土中埋藏了580±70年,随后对莲子进行催芽栽植使其开花。

  • 北孙各庄古莲

北孙各庄古莲

北孙各庄古莲是北京地区的原生古莲,有着800多年的历史。工作人员将其从北京北孙各庄引种至国家植物园。

  • 梁山古莲

梁山古莲

2013年,山东济宁梁山在水库挖掘过程中,在距地面6.5米左右的泥炭层中发现了大量莲子,碳十四检测后发现这批莲子在地下埋藏了598至731年,国家植物园(南园)获得20粒莲子,工作人员催芽了其中4粒并使其开花。

  • 开封古莲

开封古莲

2015年在河南省开封市杞县邢口镇一处工地挖出了古莲子,碳十四检测后发现这批莲子在土中埋藏了1000多年,国家植物园(南园)获赠2粒莲子并成功将其催芽开花,这是开封古莲在国内首次开花。

  • 圆明园古莲

圆明园古莲(图片来源:中新网)

2017年秋,北京市文物研究所的工作人员在圆明园长春园东南隅的如园遗址进行考古发掘时,在镜香池内发现了11颗古莲子。2018年5月,圆明园将其送至国家植物园(南园),工作人员对其中8颗古莲子进行催芽。2019年春,工作人员选择了4个优质种藕送还圆明园,其余种藕则在国家植物园(南园)进行展示、育种和其他科学研究。

  • 章丘古莲

章丘古莲

2018年,在具有2500年历史的山东章丘古镇周边出土了一些古莲子,国家植物园(南园)获赠10粒,部分莲子经碳十四检测后发现约有960年历史,工作人员成功催芽了2粒古莲子并使其开花。

说了这么多,都是国内发现的古莲子,国外有古莲子或古莲吗?当然有。1951年,大贺一郎博士在日本千叶县的一处遗迹中发现了3粒古莲子,经芝加哥大学鉴定后发现莲子至少有2000年的历史,大贺博士认为这几粒古莲子可能来自中国,他将其中一粒莲子播种,并于次年开花,该莲就是如今著名的日本古代莲——大贺莲。

大贺莲

古莲子形态及“长寿”的奥秘

看到了这么多的古莲花,看起来和国内湖泊中到处可见的莲花似乎也没有什么区别,那么埋藏在地里那么多年的古莲子和现代莲子有区别吗?

与栽培品种的莲子相比,古莲子个体较小且轻,形状为长椭圆形,表面光滑有光泽,果皮颜色更深为深褐色,且质脆易碎,无残存花柱,胚芽颜色深。

梁山古莲子

栽培品种莲子

古莲子在地里埋藏了这么久,为什么还能被“复活”?它保持生命活力的原因是什么?到目前为止,研究人员还没给出一个确切的答案,但经过对古莲子结构、化学成分及所处环境进行研究分析后,他们认为可能是多种原因综合导致古莲子“长寿”。

首先,古莲子通常被埋在0.6米以下的泥炭层中,土壤平均温度为10℃左右,氧含量在泥炭层中非常低。由于莲子果皮的保护作用,种子处于密封状态,受外界温度、湿度变化影响很小,种子内部水分蒸发的可能性很小,基本维持在比较稳定的水平。这些恒定的外界条件对长期维持种子的活力起到一定的作用。

其次,莲子中有胚腔和气室,用以维持呼吸;莲子果皮的横切面包括表皮(古莲子表皮已经腐烂)、栅栏层、明线、厚壁组织和薄壁组织,其中栅栏层属致密的厚壁细胞,其间贯穿一条明线,明线由一种特殊的胼胝性物质组成,耐酸性强,栅栏层和明线可防止水分和气体的进出,使莲子内部形成一个封闭环境,与外界隔绝,在低水分、低氧条件下,可以长期保持生命力而“长眠”。

莲子中的有些成分也是其“长寿”的物质条件。莲子种皮中含有较高的不饱和脂肪酸和脱落酸(ABA),有助于增强其抗逆性;莲胚及子叶的ABA含量极低,使莲胚长期保存萌发潜势;莲胚中高水平的超氧化物歧化酶活性,能保护质膜结构不被氧化破坏,保持了细胞结构的完整性;莲胚轴中存在十几种能耐110℃高温的热稳定蛋白,可在受到胁迫时协调其他蛋白行使正常的功能;莲子内含特别丰富的氧化型抗坏血酸和谷胱甘肽等物质,对保持莲子的生命力也起重要作用。

一粒小小的古莲子,蕴藏着极大的价值。科研人员正努力探索古莲子“长寿”奥秘,破解种子休眠的机制,并利用古莲来丰富莲属植物种质资源及遗传育种。此外,古莲对出土文物考证和古地貌研究也具有重要意义。

古莲,跨越千年,来与你我相见,在这场时空对话中,答案终将逐渐浮现。

(文中图片除标注外,均由吴倩、李敬涛提供)

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