文 | ArtemisiaLiu
最近我和植物园同事@林秦文 博士联合发表的新种——长柱斑种草Bothriospermum longistylum已经被接收了,估计下月会见刊。这是一个在标本馆沉睡了80多年的新种,我分享一下它的发现过程。
十年前的春天,我和朋友在北京门头沟区的一个地方拍槭叶铁线莲时,发现了一个紫草科小草本,它看起来跟斑种草属(Bothriospermum)的种类很像,但是花冠喉部的附属物又有所不同,当时在场的应该有陈彬、@刘夙 、林秦文,然而我们也没太在意,回去之后查阅植物志,也没查出个所以然。后来陆续有朋友发现这个东西,@天冬 兄应该是最早的一批,北京的门头沟、海淀、延庆、昌平、房山到处都有它的身影,甚至北京植物园所在的小西山脚下也有(在春季它像杂草一样长在植物园樱桃沟附近)。后来我在河北南部太行山一带考察,也发现了这个种,再后来@绿色-西农 (就是中国植物园联盟的小编^_^)在山西也发现了它。
长柱斑种草幼年植株
长柱斑种草果期植株,已经有杂草的气势了
时间一年一年地流逝,网上的照片越来越多,都是追问这是哪种斑种草,通常有人会说这是多苞斑种草或狭苞斑种草,但是我见过北京自然分布的3种斑种草(斑种草B. chinense,多苞斑种草B. secundum,狭苞斑种草B. kusnetzowii),知道它肯定不属于其中任何一种。
长柱斑种草的花冠喉部附属物
我们深入研究了这个种的形态,发现它除了喉部附属物外,果期宿存的花柱很长,也与已知斑种草属种类不同,这一点在野外很好观察,但是压成标本后,脆弱的花柱很容易折断,而娇嫩的小花干后也不易观察喉部附属物的形态。
长柱斑种草的宿存花柱
于是我怀疑很可能前人早就采过这个种的标本了,只是被错订成了其它种,就去标本馆检查标本。一查之下,果然如此,全部被误订成多苞斑种草,而且最早在1930年,就有人(周洪富)在河北迁西县采过此种的标本了,还有1934年、1938年一直到建国之后有很多标本,它在标本馆静静地躺了80多年,都没有人意识到是新种。当然这也可以理解,在过去的年代,分类学家以研究馆藏标本为主,野外调查又缺少相机等辅助设备,在干标本上,喉部附属物和宿存花柱这样的性状难以观察,因此就被忽略掉了。
长柱斑种草和多苞斑种草的标本,仅从外观上看,它们非常相似
确认形态特征后,我和林秦文决定发表这个新种。首先要通过分子确定它的系统位置,我们采集了同属其它4个种和近缘属盾果草属(Thyrocarpus)的材料,从网上下载了近缘属山琉璃草属(Nihon)的序列,用核基因和叶绿体基因联合建树分析,结果表明,这个新种及盾果草属和山琉璃草属都嵌在斑种草属里面,而且新种与多苞斑种草的关系并不近,这也确证了误订成多苞斑种草是不合理的。从目前的结果来看,盾果草属和山琉璃草属最好合并入广义的斑种草属,形态上它们的花也很接近,只是果实形态有别;由于山琉璃草属(产日本)缺少更多的样品,为了名称的稳定性,我们暂不做分类处理,有待之后的进一步分析和研究。
基于ITS, rps16, trnL-trnF和trnG-trnS的系统发育树
同时,我们还对比了新种与同属其它种类在花形态和小坚果形态上的异同,从图中可以看出,新种的喉部附属物平截,而其它种的附属物凹陷,呈角形;新种的花柱长于小坚果一倍以上,其它种的花柱则很短,长不及小坚果的一半;新种小坚果的腹面凹陷为长圆形,与多苞斑种草相似,而与斑种草和狭苞斑种草不同,在标本状态下,这个腹面凹陷是稳定且最容易观察的性状,这也是它长期以来被误订成多苞斑种草的原因之一。
斑种草属各种的形态对比
上图,自上而下分别为长柱斑种草Bothriospermum longistylum(A-E),多苞斑种草B. secundum(F-J),细弱斑种草B. zeylanicum(K-O),狭苞斑种草B. kusnetzowii(P-T)和斑种草B. chinense(U-Y)。
关于新种的模式,我们以采自北京的一份标本为主模式,其它地区的作为副模式,因此这是一个关于北京的新种,但同时又是一个不限于北京的广布种。这是一个沿太行山脉两侧分布的物种,由于北京的标本采集力度最大,帝都的植物爱好者也多,因此北京的记录最多,但是河北和山西肯定有更多的分布点有待发现,甚至我推测河南北部也有分布。
长柱斑种草目前已知的分布区(蓝色圆圈)
说了这么多,就是想跟大家分享一下研究人员对新种的发现、确认及发表过程,在当前的科研条件下,我们如何做分类学研究,以及如何从形态和分子双方面的证据确认一个新种是否成立;关于形态和分子之争,我只想说它们双方面并不矛盾,形态也是证据,分子也是证据,两者相辅相成,互相验证。
另外问一下华北地区的爱好者们,见过这个新种的请举手!