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华南植物园发现中国苔藓植物特有新属:高鳞苔属

日期: 2019-11-13 12:31 浏览次数 : 172

  华东师大苔藓植物团队近日在中越边境地区发现三个苔藓植物新属,分别是高氏苔属(Gaolejeunea R.L.Zhu et W.Ye,中国特有),苏氏苔属(Soella R.L. R.L.Zhu, L.Shu, Qiong He et Y.M.Wei,中国和日本琉球产)和格氏苔属(Gradsteinianthus R.L.Zhu et Jian Wang bis,中越边境地区特有)。

1974年,我国著名苔藓学家高谦在广西上思的红旗林场(如今的十万大山国家森林公园)首次采集到了高氏唇鳞苔(Cheilolejeunea gaoi R.L.Zhu, M.L.So et Grolle)。2001年,该种作为唇鳞苔属(隶属唇鳞苔亚族,细鳞苔族,细鳞苔科)的新种正式发表。然而,高氏唇鳞苔具有一些唇鳞苔属少见的形态特征,如:1)叶片及腹叶边缘呈现波状的浅齿,由相邻两个细胞各自首尾突起相接形成,称Allorgella型齿;2)腹瓣小,顶端呈截型,不具明显的齿;3)透明疣内生;4)油体为表面具极细微颗粒的复合状。这些特征令其不但在唇鳞苔属内,甚至在中国细鳞苔科的植物中都显得相当特殊。

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中国科学院华南植物园博士叶文和华东师范大学教授朱瑞良合作,近年来对唇鳞苔属的系统重建和系统修订工作,开始重新审视高氏唇鳞苔在细鳞苔科中的系统位置。该研究选取了细鳞苔科细鳞苔族的85份样本和15份外类群样本,通过对叶绿体rbcL、trnL-F片段和核ITS片段的分析表明,高氏唇鳞苔与唇鳞苔属亲缘关系较远,而应该属于Echinolejeuneinae亚族。该亚族由数个在形态上相当异质的属组成,共同的特征包括:具有二裂或全缘的腹叶、Allorgella型叶边缘齿和密鳞苔型雌苞新生枝分枝。高氏唇鳞苔与目前已知的该亚族内成员均存在形态上的明显差异。综合系统发育和形态研究的结果,研究人员建议将高氏唇鳞苔独立为新属,并将其命名为高鳞苔属(Gaolejeunea R.L.Zhu et W.Ye),以纪念高谦先生对中国苔藓学研究的贡献。

高氏苔属Gaolejeunea

高鳞苔属作为中国苔藓植物的特有属,目前仅发现于其模式标本产地。由于产地的群落规模很小,并且其附生依存的低地山地常绿阔叶林已经受到人类活动的极大威胁,高鳞苔目前已经被列入中国苔藓植物的濒危红名单,亟需保护。

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研究得到了国家自然科学基金项目和国家留学基金委的资助。相关研究论文已发表在国际学术期刊The Bryologist上:41-48. 2018)。

苏氏苔属Soella

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格氏苔属Gradsteinianthus

图1. 基于nrITS、rbcL和trnL-F的细鳞苔科系统发育树重建,图中灰色阴影部分示意高鳞苔属

  中越边境地区既是中南半岛内陆“绿色大三角洲”组成部分,又是处于北部湾经济区,自然条件十分优越,既有低海拔的山地季雨林,又有3000多米的高山苔藓矮林,更有大面积的喀斯特地貌,是生物多样性极高的地区之一,也是长期以来气候稳定的“避难所”。

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图2. 高鳞苔Gaolejeunea gaoi. A. 植物体. B. 野外的生长情况. C. 枝的顶端示腹叶. D. 叶片的细胞示油体. E. 叶片的边缘示Allorgella型的齿

越南境内的边界警示

  由于历史、地理、自然等方面的原因,特别是由于中越战争使得这个地区成为世界上最复杂的雷场,有些区域地雷未曾排尽,导致开展对这一地区的生物资源调查非常困难,也为这一地区披上了神秘的色彩。

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我国广西境内的雷区警示

  随着我国经济的飞速发展,一带一路倡议的推动以及基于关键地区生物多样性保护的迫切需求,华东师范大学苔藓植物团队与越南国家自然博物馆合作,在科技部基础性工作专项(编号2012FY110600)和国家自然科学基金项目(编号31370238, 30825004和31570206)的资助下,发挥团队的力量,近10年来在这一地区的我国和越南境内组织专门野外调查20多次,共采集标本1万2千多份。华东师大苔藓植物团队还结合形态学和分子系统学的研究,发现中越边境地区有苔藓植物96科、254属956种,其中新增越南新记录属30个、新记录种163种,并提供了越南最新的苔藓植物名录,其主要发现以论文的形式于2017年和2016年发表在Cryptogamie Bryologie上,这二篇论文的第一作者分别是华东师范大学的舒蕾和章博远(现为浦东外国语学校教师),通讯作者是朱瑞良和王幼芳。

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考察人员穿越高山苔藓林

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我国境内的原始森林

  此外,格氏苔属于2016年发表在Bryophytorum Bibliotheca专著系列的第65卷,高氏苔属和苏氏苔属2018年分别发表在The Bryologist的第1期和第3期。这些论著的主要作者是华东师范大学苔藓植物团队的教师和研究生,包括朱瑞良、王健、舒蕾、叶文(现为中科院华南植物研究所副研究员)、韦玉梅(现为中科院广西植物研究所副研究员)和贺琼(现为浙江宁波滨海国际学校教师)。

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考察小组在越南河江省与当地领导商讨考察路线

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苔藓植物团队骨干,生命科学学院舒蕾博士在越南境内调查

  中越边境地区苔藓植物资源调查的研究结果表明这一地区是苔藓植物多样性的热点地区之一,区系成分表现出古老性和复杂性,具有浓厚的中国区系特色,支持已故吴征镒院士提出的中国植物区系分区之“北部湾地区”的划分。研究成果大大丰富了中越边境地区苔藓植物的多样性,为我国和越南生物资源的可持续利用和社会的永续发展提供理论基础,也为多样性资源与生态环境保护决策提供科学理论依据和技术支撑。

  苔藓植物是一类对环境非常敏感的原始高等植物,全世界有21000余种,作为高等植物中种类仅次于被子植物的类群,是生物多样性的重要组成部分,也是自然界的拓荒者之一,在防止水土流失以及维持生态系统的平衡方面具有独特的、不可替代的生态价值。华东师范大学苔藓植物团队也正努力为一带一路国家的苔藓植物资源调查和人才培养发挥引领作用。

  主要论著及链接:

Ye W & Zhu R-L. 2018. Gaolejeunea, a new genus from China and new member of subtribe Echinolejeuneinae (Lejeuneaceae, Marchantiophyta). The Bryologist 121(1): 41–48.

Zhu R.-L., Shu L, He Q. & Wei Y-M. 2018. Soella (Marchantiophyta: Lejeuneaceae), a new genus from China and Japan. The Bryologist 121(3): 324–339.

Shu L., Xiang Y.-L., Cheng X.-F., Wei Y.-M.,Wang J., Zhang L.-N., Li W., Yin X.-B., Zhang W.-P., Zhao C.-X., Peng T., Do T.V., Lu T.N. & Zhu R.-L. 2017. New liverwort and hornwort records for Vietnam. Cryptogamie Bryologie 38(4): 411–445.

Wang J., Zhu R.-L. & Gradstein R. 2016. Taxonomic revision of Lejeuneaceae subfamily Ptychanthoideae (Marchantiophyta) in China. Bryophytorum Bibliotheca 65: 1–141.

Zhang B.-Y., Shu L., Zhao C.-X., Wei Y.-M.,Wang J., Do V.T., Lu T.N., Wang Y.-F. & Zhu R.-L. 2016. New moss records for Vietnam. Cryptogamie Bryologie 37(3): 259–281.