編者按：種瓜得瓜，種豆得豆，種子到底有多神奇？中科院之聲與中國科學院昆明植物研究所聯合開設「凡此種種」專欄，為大家講述種子的有趣故事，介紹大自然中匠心獨具的種子植物。
孑遺植物也叫「活化石」植物，它們起源久遠，在新生代第三紀或更早曾有廣泛的分布，後因地質和氣候的變化而大部分個體目前已滅絕，只有少數殘存於很小的區域內，它們類群孤立，進化緩慢，在形態上與已成化石的遠古祖先基本相同。孑遺植物見證了地球的地質和氣候變化，以及生物演化，且本身具有重要的經濟、科學、文化和生態價值，是一個國家寶貴的種質資源，亟需保護。種子是種子植物的繁殖和散布器官，孑遺植物之所以能夠順利繁衍至今，種子起到了至關重要的作用，另外種子也是實施植物多樣性保護的重要對象。認識是保護和利用的前提，現介紹幾種我國珍稀瀕危植物及其種子，看看你都認識嗎？
水杉
水杉Metasequoia glyptostroboides是一種落葉喬木，高達35米，是中生代白堊紀遺留下來的孑遺植物，曾遍布俄羅斯、丹麥、加拿大、美國、中國、朝鮮和日本等北半球中高緯度地區，後由於地質和氣候的改變、自身原因及人類影響，人們一直未能再見其活株，一度認為它已滅絕，直到20世紀40年代又發現了它的活株，目前其野生植株只分布於我國的湖北、湖南和重慶。水杉具有重要的經濟和學術價值，它生長迅速、樹形偉岸、葉子經霜呈現秋色，是一種美麗的庭園觀賞樹種，另外其材質輕軟、易於加工，可作用材，此外對研究柏科植物的系統發育、古植物區系、古地理及第四紀冰期氣候也具有重要價值。水杉的重要價值使其目前不僅在我國各地被引種栽培，還被世界50多個國家廣泛引種，其種植北界已達列寧格勒、阿拉斯加等北緯60°的地方，重新恢復了往日的榮光。
化石（圖片來自網絡）
植株
水杉種子為矩圓形，長4.80-4.94mm，寬4.05-4.06mm，厚1.03-2.08mm；四周具翅，頂部中央具一凹缺，背腹面中線兩側各具一長1.90-2.40mm，寬0.40-0.75mm的棕色橢圓形樹脂囊，內含白色、透明的液態樹脂；顏色為黃棕色。由於水杉種子較小、空癟率高、秋季成熟後就隨風飄散了，故要見到它的飽滿種子是非常難的一件事情。
種子的背面、腹面、基部和側面
種子 X 光照
銀杉
銀杉Cathaya argyrophylla是一種常綠喬木，高達20米，為中國的代表植物之一，其活體植株在中國的發現曾引起了世界植物界的巨大轟動。它於晚白堊紀時就已出現，在新生代第三紀時，曾廣泛分布於北半球的歐亞大陸，後由於地質和氣候的改變、自身原因及人類的影響，曾一度認為已經滅絕，只留存了化石，沒想到在中國還有倖存，不過其野生植株現僅分布於我國的湖北、湖南、四川、重慶、貴州和廣西。銀杉的木材為有脂材，心材呈淺紅褐色，邊材呈灰白色，且紋理細緻，材質堅硬，是一種建築和家具用材，具有重要的經濟價值。另外其作為中國特有的松柏類單種屬植物（該屬只此1種植物）和第三紀孑遺植物，對研究松科植物的系統發育、古地理及古氣候具有重要價值。
銀杉枝葉
銀杉的雌球花頭年4-5月授粉結實後，種子要等到第二年9-10月才會成熟。銀杉種子為倒卵形；長5.00-7.72mm，寬3.20-3.88mm，厚2.53-2.71mm，重0.0220-0.0264g；背面褐色，腹面中上部為黃棕色，中下部為棕色或棕褐色；背部具黃棕色、卵形、膜質翅，翅上有多條棕色縱條紋，背面有光澤而腹面無，向上延伸出頂部而呈長翅狀，易與種子分離。種子成熟後，靠風和動物進行傳播，但即便它找到了合適的萌發地點，也不會立即萌發，而會休眠約200天才開始萌發，萌發期可延續四五十天，有些種子甚至會等到下一年才發芽，以保證不管怎樣都有部分種子能夠順利發芽，且有小苗能夠在適宜的條件下長大。
種子的背面、腹面和側面
種子 X 光照
銀縷梅
銀縷梅Parrotia subaequalis是一種落葉小喬木，高4-5米，為中國特有植物和第三紀孑遺植物。儘管其化石在我國從始新世到中新世就有，且早就被發現並報導過，但該種卻是在1992年才被正式定名的，它的發現為華夏植物區系的確定增添了新的證據。銀縷梅的原產地在三疊紀早中期為古青龍海淺海區和局部海陸交互地帶，後隨海水退卻變為陸地，現銀縷梅僅分布於江蘇、浙江、安徽、江西等地海拔600-700米的雜木次生林中。銀縷梅的花沒有花瓣，是東亞植物區系特徵類群——金縷梅科中的無花瓣類型，顯示了其古老性。銀縷梅既是優良的用材樹種，又是優美的園林綠化植物和盆景樹種；對研究金縷梅亞科無花瓣類群的系統發育、古植物區系、古地理也具有重要價值。
植株、花和果實（前二者來自網絡）
銀縷梅的種子為橢球形或卵形；呈棕色或棕褐色，表面具光澤，背腹面近基部有橢圓形黃斑；長5.86-7.77mm，寬2.91-3.39mm，厚2.60-3.03mm，重0.0260-0.0359g；6-8月成熟，不耐久藏。
種子
連香樹
連香樹Cercidiphyllum japonicum是一種落葉喬木，高10-40米，為連香樹科的單種科植物（該科僅有1屬1種），也是新生代第三紀遺留下來的孑遺植物。其古新世時在加拿大、中國新疆、英國和其他歐洲地區有分布，漸新世時在美國和歐洲中部有分布，中新世時就僅在亞洲有分布，而現代只間斷分布於中國和日本，為東亞特有，目前在我國僅分布於山西、河南、陝西、甘肅、四川、雲南、貴州、湖北、湖南、江西、浙江和安徽，生於海拔650-2700米的常綠闊葉林中或林緣及林中開闊地的雜木林中。連香樹是一種珍貴的用材樹種，其木材紋理通直、結構細緻、呈淡褐色、心材與邊材區別明顯、耐水濕，是製作小提琴、高檔室內裝修、實木家具的理想用材，也是重要的造幣樹種。另外，其樹形美觀，樹葉奇特，是一種優美的園林觀賞樹種。此外，其樹皮與葉片含鞣質，可提制栲膠；葉中含有麥芽醇，常被用作香味增強劑。在科研方面，其對研究第三紀植物區系起源及中國與日本植物區系的關係具有重要價值。
植株和葉（圖片來自網絡）
連香樹的種子為長矩圓形，基部的胚部為短圓柱形，扁而彎，頂部具長3.5-4.1mm、寬1.8-2.4mm的淺黃棕色卵形膜質翅；黃棕色；長4.87-6.00mm，寬1.62-2.50mm，厚0.70-1.00mm，重0.75-0.90mg。它靠風力傳播；為正常型種子，在低溫乾燥條件下貯藏可延長其壽命；具生理休眠，在20℃和25/15℃，12h/12h光照條件下，1%瓊脂培養基上，萌發率可達90%以上。
種子
伯樂樹
伯樂樹Bretschneidera sinensis，又叫鍾萼木，是一種落葉喬木，高10-20米，為東亞特有的第三紀孑遺植物，是伯樂樹科中唯一的種。其名字是從其屬名Bretschneidera音譯而來，而與相馬的伯樂沒有任何關係。目前伯樂樹在我國分布於浙江、福建，江西、湖南、湖北、四川、重慶、貴州、雲南、廣東、廣西和台灣，生於海拔390-2220米的常綠闊葉林或常綠落葉闊葉混交林中。伯樂樹是既可用材又可觀賞的珍貴樹種，在研究被子植物的系統發育和古地理、古氣候等方面也具有重要價值。
植株
伯樂樹的果實呈闊卵形、橢球形或近球形；長2.0-6.19cm，寬2.32-3.83cm。果皮表面被有極短的棕褐色毛，常混生白色小柔毛及棕色和褐色小瘤，質地為木質，厚達1.2-5毫米，在果實未成熟時是緊密閉合的，可防止動物在種子成熟前偷吃。待9月-10月果實成熟後，果皮就會3-5瓣裂開，露出其內紫紅色或紅棕色的內表面及其中橙色或橙紅色的1-6粒種子，在綠葉的襯托下，十分醒目。這是伯樂樹主動邀請動物前來進食，幫助其傳播種子的信號。
未成熟果實與成熟開裂果實（前者來自網絡）
此時我們看到的橙色或橙紅色種皮狀物，其實不是伯樂樹真正的種皮，而是包於種子表面的假種皮，其新鮮時肉而多汁，是伯樂樹專門為傳播動物準備的禮物。伯樂樹的種皮有兩層：外種皮位於假種皮之下，呈乳白色或黃白色，質地為殼質，厚0.20-0.57毫米；內種皮為淺灰棕色或淺黃棕色，膜狀膠質，緊貼胚乳。伯樂樹的種子有休眠，在散布後不會立即萌發，而會在林下的樹葉中待一段時間後才會發芽。但它對乾燥和低溫敏感，為頑拗型種子，故不能用常規種子庫的低溫乾燥法來進行保存。
帶外種皮種子與帶內種皮種子
這些孑遺植物雖然經歷了漫長的地質時間存活至今，但其分布區通常較為狹窄，且植株數量非常稀少，極易受到外界干擾，尤其在當今生態環境不斷惡化和氣候不斷變暖的情況下，如不及時採取保護措施，它們即將陷入滅絕之境。地球化石資料證明，沒有一種已經滅絕的生物是能夠重生的。孑遺植物一旦滅絕，人類將永遠失去研究和利用它們的機會，並且它們還會引發蝴蝶效應，導致其所處的生態系統穩定性和供給能力受到危害，反過來影響人類自身的生存和發展，因此儘快對這些孑遺植物採取行之有效的保護措施是當下最為迫切的事情之一。
那我們應該怎樣來很好地保護它們呢？首先，我們可能需要在其原生地實行就地保護，同時需提高相關保護區或單位的監測和管理水平，並通過實生苗方式或扦插和壓條等技術增加小苗數量，對其進行野外回歸和居群重建。其次，我們需採取遷地保護措施，將它們的種子保存到種子（質）庫中，同時將少量植株移栽到適生地的植物園內，並加大對這些植物和種子生理特性和生態特性的觀察和研究，增加對它們的了解，以便更好地保護和利用它們。最後，我們還需加大科普宣傳力度，讓社會上的每一個人都明白保護這些植物的重要性，發動大家一起努力，共同來守護好它們，實現人與自然和諧發展。
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照片攝影：李漣漪
來源：中國科學院昆明植物研究所
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