在野外能看到各种漂亮的葡萄科果实,但我们一般都不敢吃
作为一个葡萄分类学者,
我有一个梦想——
把所有的葡萄科物种绘成一棵生命之树,
把它们的位置标在这棵树上。
鲁丽敏 · 中国科学院植物研究所研究员
格致论道第65期 | 2021年3月 北京
大家好,我是鲁丽敏,来自中国科学院植物研究所,主要从事葡萄科植物的分类学研究。每次提到我的专业,大家问的第一个问题就是:什么品种的葡萄好吃?什么葡萄酿的酒好喝?
据统计,现在全世界已经有超过8000种葡萄品种,其中有将近2000种是作为水果直接食用的,有超过6000种是用于酿酒的。
不同用途的葡萄品种
虽然我不知道哪种品种的葡萄最好吃,但是酿酒的葡萄一般都不好吃。这种葡萄一般皮比较厚、籽大、果肉少、味道酸涩,葡萄酒里面很多的风味都来自葡萄的果皮。图片下面这排葡萄虽然看起来也很可口,但是我不推荐大家吃。
葡萄科大家族
虽然葡萄品种众多,但绝大多数都可以归入一个物种,就是原产欧洲、中亚的葡萄——Vitis vinifera。
我主要研究葡萄科的野生物种。葡萄科是一个大家族,包括约1000个成员。葡萄科又分为16个属,就像是16个小家庭。葡萄就是葡萄属这个小家庭的75个成员之一,它是葡萄科大家族1000个成员里的千分之一。
葡萄科大家族
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葡萄科是一群什么样的植物?绝大多数的葡萄科植物都有卷须,我们可以根据它的卷须和叶子对生的特征进行鉴定。大多数葡萄科植物都生长在热带和亚热带,这些地区很多都有我们的足迹。
葡萄属 Vitis
总的来说,葡萄属的70多个物种都是可以吃的,但是好吃与否因人而异。我的一个朋友尝了一个野生的山葡萄,就觉得极其难吃。
乌蔹莓属 Causonis
葡萄瓮属 Cyphostemma
大麻藤属 Cayratia
我们在野外能拍到葡萄科各种漂亮的果实,但是我们一般都不吃。不吃并不是因为怕死,主要是吃多了拉肚子怕找不到厕所。最重要的是,如果一旦吃死了,会打乱我们的采集计划。
葡萄科各种漂亮的果实
图中的这些果实,人类大多会觉得极其难吃,但是对于鸟类来说则是美味佳肴。
秋天变红的爬山虎
爬山虎卷须顶端的吸盘
“食人花”的低调寄主:崖爬藤属
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大王花
这种花儿是大花草科的大王花,它是世界上最大的花,直径最大可超过一米,曾经一度被误传为是食人花。虽然它不是葡萄科的,但是它的生存却离不开葡萄科崖爬藤属植物。
崖爬藤属植物
寄生花(左)与扁担藤(右)
大花草科大概有40多种植物,我国只有一种,叫寄生花。它寄生在扁担藤和一些其他物种的根上。我们曾经以为它消失了,但前几年它又在云南被重新发现了。
但是这么漂亮的“小仙女”,怎么就看上了其貌不扬的崖爬藤?崖爬藤难道仅仅因为它长的好看,就心甘情愿地养着它们?我们还不太清楚它们之间的共生机制,这有待科学家进一步研究。
奇异的外星植物:葡萄瓮
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讲到这儿,大家可能对葡萄科有个基本的印象:葡萄科都是藤本植物,可以爬得很高。但接下来这位可能会颠覆大家的印象。
像水瓮一样的的葡萄瓮
葡萄瓮属植物的枝叶和花
当地人房前屋后种的多肉植物
艰辛的采集之路
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野外常见的动物
即使你打着绑腿,它们还能从脖子或者脑袋上吸你的血。虽然最开始感觉比较恐怖,但是咬得多了也就不怕了。我现在不打绑腿也不穿蚂蟥袜,把裤腿往袜子里一塞就钻进林子了。
我们在野外采葡萄,另外一个经常面临的问题是够不着。即使我们带了摘果子的高枝剪,有时候也还是够不着。
采葡萄的“十八般武艺”
可能有些朋友会疑问,你们是不是傻?为什么要吊死在一棵藤上面?这个够不着就去找够得着的呀?这是因为不同地方的葡萄经常是不同的物种,如果这个不采,可能到下一个点就采不到了。
石灰岩山地
图中的这种石灰岩山地,看起来特别美好,但其实暗藏杀机。这种山地对鞋的要求特别高,如果穿普通的鞋,鞋底可能很快会被磨穿。如果在上面摔倒也特别危险,我曾经整条腿都掉到了一个暗洞里,摔出的瘀青过了一个月才消。
白天采得越开心、采得越多,晚上就睡得越晚。那么,我们是如何压标本呢?一个人负责整理采回来的植物,把它压好;另一个人鉴定物种并记录采集信息;还有一个人把叶片取下来做分子材料,用硅胶干燥。
用烘机烘干标本
压完标本可以睡觉吗?还不行。标本压好了还需要用瓦楞纸把它们夹起来烘干,我们通常会带着图中这样的烘机,把标本蒙起来。有时候也会把野外的湿袜子、湿衣服一起烘一下。
没电时用火烤干标本
比如说这是我们标本馆老师最艰苦的一次,没有之一。连着20天没有电,每天还要被蚋咬,晚上回来以后,借着火光先把标本压好,再一份一份地用火把标本烤干。手上被蚋咬的地方烤火后就开始痒,所以他们都是一边抓痒一边烤标本,直到深夜。
历尽千辛万苦采集制作的标本样品,是做什么用的呢?我们远远不是把它们放在标本馆展览那么简单,我们要用电子显微镜观察它们的形态变异,然后对分子材料进行DNA测序。通过比对它们的DNA序列,判断它们之间的亲缘关系。
比对DNA序列判断亲缘关系
解决好它们的亲缘关系以后要做什么呢?我们会用化石的信息和当前的分布信息来重建它们的演化和迁徙历史。
如果运气好,还能在野外发现一些新类群。2014年,我们跟德宏州林草局的一些老师合作科考,我当时随手抓了一把藤子,以为是崖爬藤属的。但是回来我们一做实验,分子结果支持它跟葡萄瓮属聚在一起。而葡萄瓮属植物大多数分布在非洲,在我们中国从来没有记录。
发现葡萄瓮属在中国新记录(云南德宏)
当时林业局的老师们定期去巡山,跟我们打电话通报:“小鲁老师,葡萄瓮开花了。”我们就飞过去拍照、取样。这样飞了五次以后,终于集全了它的花果信息,还发现4个自然的居群。
研究葡萄科的意义
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可能有些朋友会问,你们的工作太基础了,有什么应用价值吗?我认为是可以有的。
康科德葡萄的起源
除了历史文化的因素,另一个原因在于我国的气侯其实不太适合种葡萄。南方雨水多,葡萄容易生病;北方太冷,葡萄过不了冬,这怎么办呢?
玫瑰香与山葡萄杂交,培育高抗葡萄新品种
我国其实有很重要的葡萄种质资源,目前有将近40种葡萄属的物种,有150多个葡萄科的物种。这些物种都有可能用来杂交或做砧木,改善我们现有葡萄的品质。如果能保存好、利用好这些资源,我们国家的葡萄和葡萄酒产业未来将是不可限量的。
可能有些朋友对科学家有刻板印象,认为科学家就是一些埋头苦干的书呆子。其实我们也有自己的诗和远方。我们的祖师爷达尔文就是一位非常浪漫的人,他在《物种起源》里面给我们描绘了一副美丽的蓝图。他认为所有的物种都有一个共同的祖先,它们之间的关系可以比喻成一棵生命之树,所有的物种都能在这棵树上找到它们的位置。
这就像一个拼图游戏,我们整个葡萄团队用了大概20多年的时间,只拼出了树干和500多个物种,那剩下的一半物种在哪里?它们在树上是什么位置?它们是怎么演化?如何迁徙的?我想这些是我以后要努力解决的问题。
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