水杉的發(fā)現

大 多數（但不是所有）針葉樹都是常綠植物。而在那些非常綠的針葉樹中，有一些物種是溫帶世界最引人注目的樹木。在針葉樹中，落葉樹種僅見于兩個科。松科（Pinaceae）有落葉松屬（Larix）。它們以其木材而聞名，但也以其秋季黃葉而聞名，也許只有親緣植物金錢松（Pseudolarix amabilis）能超越它們了。顧名思義，金錢松的樹葉在冬天落葉之前會變成令人驚嘆的金色。

其余的落葉針葉樹屬于柏科，但是與樹籬種植所用的常見常綠柏樹相比，這三個物種（每個都是單獨的屬）的樹葉明顯有所不同，它們都有細小的針狀葉生長在落葉小枝上。在落羽杉（Taxodium distichum）的美國和墨西哥變種以及中國的水松（Glyptostrobus pensilis）中，其小枝沿著莖為互生。相比之下，水杉的小枝則為對生。與落葉松屬植物一樣，這些物種也有著獨特的秋季樹葉顏色，在落葉前呈現出橙色和古銅色。

那么，為什么有些樹是落葉植物，有些樹是常綠植物呢？毫不奇怪，這與物種在自然環(huán)境中適應并取得成功的方式有關。在全年都有利于生長的地方，例如潮濕的熱帶地區(qū)，植物大多是常綠的。在這里，樹木沒有什么理由大量落葉，因為它們全年都能發(fā)揮作用。在這樣的條件下，常綠植物通常會長出健壯的葉子，并持續(xù)數年。與之相對，在干燥或寒冷的季節(jié)性氣候中，生長出可以迅速丟棄的纖薄葉片通常具有生物學優(yōu)勢。但正如人們所料，不同物種的生存策略往往大相徑庭。生長于溫帶氣候的一些下層樹種選擇常綠樹葉，以便在春、秋兩季上層樹木上的葉子較少時，能夠從增多的光照中受益，但這些葉子必須特別堅韌和抗凍。大多數溫帶闊葉常綠植物能夠在低光照水平下進行光合作用，而在高光照環(huán)境下生長的落葉樹卻不能。

至于水杉，在加拿大北極地區(qū)阿克塞爾海伯格島的化石森林的落葉層中發(fā)現的水杉屬樹葉化石表明，該屬物種曾經比現在的任何樹木都生長得更靠北。已知過去至少存在三種水杉屬物種，而阿克塞爾海伯格島上可能有不止一種水杉，與水松、落葉松、山核桃、連香樹和樺樹一同生長。這里也曾經存在著一種奇怪的動物組合，包括鱷魚、海龜和一種已滅絕的、類似犀牛的食草動物巨角犀（Megacerops）。這種五花八門的組合表明，北極附近曾有一段時期處在溫暖的溫帶氣候中，夏季的高光照水平對樹木生長來說是最佳條件，而黑暗的冬天則并非如此。冬季落葉的習慣本來應是有利條件，目前該屬的唯一代表因此一直保留著這種習慣。

水杉作為一種活體植物的發(fā)現是20世紀最偉大的植物學事件之一。1941年，日本古植物學家三木茂（1901—1974）發(fā)現了一種此前未知的類似紅杉的針葉樹化石，并將其命名為水杉（Metasequoia）。三木茂顯然是在巖石中發(fā)現化石的，他也是在那里第一次看到北美紅杉屬（Sequoia）的材料，水杉因此而得名：Metasequoia源自希臘語，meta意為“在……之后”，sequoia意為“紅杉”。這些化石來自中生代，距今超過1.5億年，而這個“新”屬被認為在150萬年前就已經滅絕。

1943年或1944年，中國學者王戰(zhàn)（1911—2000）在華中地區(qū)旅行時，得知湖北謀道溪一座小村莊里有棵奇怪的樹，于是繞道去采集標本。在無法對其進行充分研究的情況下，該標本被存放在植物標本館內并被確定為水松。

三年后，更多標本被送到了中國著名的植物學家鄭萬鈞教授（1904—1983）手中，他與以熟知中國植物區(qū)系而聞名的同事胡先骕教授（1894—1968）進行了討論。胡先骕教授熟悉三木茂的古植物學工作，并辨別出這些標本正屬于三木茂所描述的水杉屬；1948年，他與鄭萬鈞一同將這些標本鑒定為新物種水杉，定名為Metasequoia glyptostroboides，并認可了該物種與水松屬的相似性（其種加詞glyptostrobides表示Glyptostrobus-like，意為“像水松”）。《舊金山紀事報》記者前往中國報道了水杉的發(fā)現并將其英文俗名命名為dawn redwood，而當時的媒體報道也將水杉稱為“活化石”。

在水杉被發(fā)現時，原始的活水杉植株被一座寺廟包圍，當地村民就稱其為“水杉”，表明了它生活在潮濕的環(huán)境中，這很像其柏科的落葉親緣植物。這一植株距今已經有400多年的歷史了，雖然它還沒有達到北美紅杉的高度，但據推測它至少能長到50米高。1948年被引入西方后，植物園中的植株迅速發(fā)展壯大，長勢旺盛并在短短幾年內就能進行繁殖。這些首批引入的植株及其后代都沒有達到預想中的最大高度，但兩株原始母樹（都在美國賓夕法尼亞州的長木花園）現在都超過了40米高。水杉已經成為一種受歡迎的樹木，并且在城市綠化中也很常見，它精致的葉片和直立的外形非常適合受限的環(huán)境條件，同時它顯然也具有耐污染的特點。

該物種也是世界記錄保持者。在中國江蘇的邳州市，有多達100萬棵水杉沿著47千米的主干道生長，成為世界上最長的水杉路。雖然水杉的野生種群有限，且在世界自然保護聯盟紅色名錄中被列為瀕危物種，但它的廣泛種植也預示著一個積極的未來。

（責編：栗月靜）