撰稿、攝影:鍾國芳副研究員(本院生物多樣性研究中心)

中研院的生態池畔栽種了不少性喜濕地環境的植物,其中一種灌木在每年夏初都會長出直徑約4公分的白色繡球,乍看之下與冠狀病毒非常神似,在這疫情未了的時局中格外引人注目。

生態池旁開著白色花球的風箱樹(右)

這一朵朵的的白色繡球,是「風箱樹(Cephalanthus tetrandrus (Roxb.) Ridsdale & Bakh.f.)」盛開的頭狀花序,由兩百多朵長約1至1.2公分、漏斗狀的小花聚生而成;而伸出花冠外的雌蕊好似病毒的棘蛋白,讓風箱樹的花序整體看來真的與冠狀病毒非常相似。

與冠狀病毒「撞臉」的白色頭狀花序

從野地消失的風箱樹

風箱樹分布在印度、中南半島、中國華南、臺灣等地,為落葉性的河岸濕地植物,過了七、八月的盛夏,葉子便會迅速在中秋節前後掉落殆盡。在過去的農村社會,風箱樹是臺北盆地與蘭陽平原濕地常見的植物,而由於風箱樹生長快速、木材質地輕盈,非常適合用於製作鐵匠打鐵必備的「風鼓」,因此得名「風箱樹」,是過往重要的經濟植物。

同時,風箱樹也因為長得像一顆顆圓白珠子,被過去居住在宜蘭的葛瑪蘭族稱為「珠仔花」;又因為風箱樹的葉子與芭樂葉非常像,且生長在水邊,因此又名「水芭樂」、「水拔仔」。

風箱樹非常容易藉由阡插苗繁殖,因此先民也利用風箱樹的生態特性,將之種在溪流土堤邊以穩定堤岸、防止崩塌和侵蝕。但隨著打鐵工藝的式微,風箱樹的經濟價值不復存在;加上田間溝渠、溪流迅速的水泥化,風箱樹也隨之被砍除,後來幾乎從臺北盆地消失,在蘭陽平原也僅剩下羅東五十二甲溼地留有較大的族群。

因此在2017年出版的《臺灣維管束植物紅皮書名錄》中,風箱樹被評為國家極危級(Nationally Critically Endangered, NCR)等級的稀有植物,代表其野外成熟可繁殖的族群少於50株。事實上,在本世紀初林務局的臺灣本土性生物資源調查中,即已不曾再發現野生的風箱樹植株。

特殊的生殖特性

除了棲地消失與人為移除外,風箱樹屬(Cephalanthus L.)植物的生殖生物學特性也可能是造成臺灣的風箱樹瀕臨滅絕的原因。風箱樹屬包括六種植物,其中3種分布在美洲,2種在亞洲,1種在非洲。在過往的分類中,曾有學者認為臺灣的風箱樹與分布在美國東南的Buttonbush同種,荷蘭分類學者Ridsdale在其專著中,將分布在南亞、中南半島、中國與臺灣的風箱樹學名訂正為Cephalanthus tetrandrus (Roxb.) Ridsdale & Bakh.f.,美國的Buttonbush訂正為C. occidentalis L.,而在臺灣植物誌及許多網路資訊所採用的學名C. natalensis Oliver係指一分布在非洲的風箱樹屬植物。

美國邁阿密佛羅里達國際大學的學者Imbert & Richards觀察了C. occidentalis的生殖生物學,發現該種植物的花均為雄蕊先熟,而同一個花序上的花苞會分三天兩批開花。第一天,第一批開的花均為雄花期,到了第二天,第二批開的花仍為雄花期,但前天開的第一批花雌蕊成熟、並伸出花冠,而花柱延長時會經過雄蕊並將花粉帶出,呈現了「二次花粉展示(secondary pollen
presentation)」的現象,到了第三天,第二批的花也進入雌花期,並重複了二次花粉展示。這樣雌雄蕊異熟以及空間上的隔離機制,讓風箱樹減少了自花授粉的機會。同時,Imbert & Richards也進行了授粉實驗,發現自花授粉植株的結實率非常低,顯示C. occidentalis有著極為顯著的「自交不親合現象」。

院內風箱樹幾乎不結實,是否肇因於「自交不親合」現象,仍有待研究

雖然臺灣的風箱樹是否有如Cephalanthus occidentalis的生殖行為還未有深入研究,但由於目前在臺灣各地栽種的風箱樹幾乎都是早年先民以扦插無性繁殖的後代,個體間的遺傳多樣性極低,在潛在自交不親合現象的前提下,或可解釋在臺灣幾乎見不到風箱樹結實並繁殖的原因。

結語

在臺灣,有許多低海拔濕地植物都像風箱樹一樣,在過去非常常見,但隨著低海拔濕地的開發破壞而變得稀有甚至消失,幸運者如風箱樹能在校園或公園中存活,但有許多物種已完全絕滅。近年來,隨著國人自然觀察風氣的提升,也陸陸續續發現了殘留在臺北盆地的風箱樹。根據各地居民的轉述,那些風箱樹多半已生長超過50年,在遺傳上非常有可能與目前院內與各地栽種的風箱樹有著不同的遺傳起源,若能將這些植株加以繁殖,或可增加其遺傳多樣性,提高授粉與結實率,讓風箱樹這種北臺灣最具代表性的溼地木本植物可以繼續世世代代的繁衍下去。

 

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