牛津植物史
植物学故事400年
作为英国历史最悠久的植物园,牛津大学植物园已有400余年的历史。如今,这座历经400年风雨洗礼的园林,穿越了岁月的尘埃,依然熠熠生辉。
1621年,牛津大学植物园成立,它从仅作为药学院生产药草用地小小“药圃”,到大学植物科学研究的重要场所,它以自己古朴风貌和姿色各异的园林植物,吸引着世界各地前来观光的游客的同时,也在植物学和更广泛的植物科学领域贡献了大量的知识……
《牛津植物史:植物学故事400年》介绍了诸多植物学家,以及过去四个世纪以来帮助我们改变对植物生物学认识的收藏。
十一假期过半,快跟着小编一起走进牛津大学植物园,体会植物的魅力,感叹自然的神奇。
01
曼德拉草
曼德拉草(Mandragora officinarum)的水彩画。基于费迪南德·鲍尔与约翰·西布索普在地中海东部旅行期间绘制的草图创作,于 1788 年至1792 年在牛津被完成。
风茄(Mandragora officinarum),亦音译作曼德拉草(mandrake),原产于地中海地区,有一簇大的、有光泽的、绿色的、宽矛状的叶子,在晚冬时开紫色钟形花。到了初秋,它的花将发育成黄色的果实,散发着一种甜甜的、树脂般的香味,形状和大小就像乒乓球。在地下,类似欧洲防风草的根有时具有类人的形状,因此得名“曼德拉草”。
曼德拉草是一种有效的药用植物,在欧洲和中东地区已经被使用了数千年。低剂量富含生物碱的提取物会使人昏昏欲睡和产生麻醉的感觉,中等剂量会让人产生幻觉,而高剂量则可致人死亡。剂量之间的界限通常很窄。如果要安全使用曼德拉草,使用者必须意识到,不同的植物含有不同剂量的生物碱,这取决于它们生长的地方和收获的时间。
在西方植物学中,很少有植物像曼德拉草一样被如此多的民间传说、神话和纯粹的无稽之谈所包围。流传下来的故事和仪式赋予它令人敬畏的名声。当像侏儒一样的树根从地下被拔出的时候,“老妇人”“江湖医生”和“药贩子”会让我们相信,它的尖叫声会杀死把它连根拔起的人。使用剑和咒语可能会保护收割者,尽管更好的收获方法是使用狗。文艺复兴前的曼德拉草插图上通常有犬类相伴。
早在公元前300年,希腊哲学家泰奥弗拉斯托斯就对这样冗长无聊的无稽之谈嗤之以鼻。然而,曼德拉草,特别是那些有着强壮的人形根部的曼德拉草,曾是令全欧洲人向往的护身符。稀缺和相关的故事创造了一个市场,但市场充斥着由商家贩卖的假的曼德拉草。博物馆里到处都是这样的赝品,这些赝品通常是从普通植物(如白泻根)的根部削下来的。
尽管挖出曼德拉草有危险,但早在10世纪,曼德拉草就成了英国园林中的装饰品。16世纪的英国药剂师约翰·杰拉德(John Gerard)在霍尔伯恩(Holborn)的植物园里挖掘曼德拉草,多年的实践经验告诉他,不管民间或过去的权威怎么说,将曼德拉草连根拔起是没有危险的。17世纪中叶,曼德拉草是牛津植物园最早种植的植物之一,原因是人们对植物的了解开始依赖于实际观察,而不是接受道听途说。
02
胡萝卜
胡萝卜属(Daucus guttatus)植物的水彩画。基于费迪南德·鲍尔与约翰·西布索普在地中海东部旅行期间绘制的实地草图创作,于1788年至1792年在牛津完成。
野生胡萝卜(Daucus carota)是一种非常多变、分布广泛的物种,其自然分布范围从大不列颠和爱尔兰的大西洋沿岸,穿过欧洲和地中海,一直延伸到中亚。胡萝卜很容易辨认,因为它高度分裂,有独特的香味,像蕨类植物的叶子和一簇簇微小的白色花朵,这些小花是从一窝细裂的苞片中生长出来的。
在地下,野生胡萝卜有一个小的、坚韧的、高度分枝的白色主根。相比之下,栽培的胡萝卜有膨胀的、不分枝的主根,颜色如彩虹一般——紫色、黄色、红色、橙色等。在人类的进化史上,我们很快就学会了将植物的防御化学物质用作药物,并将它们的淀粉、糖、蛋白质、维生素和矿物质用作食物。胡萝卜因其膨胀的根的甜味而受到重视,并被广泛种植。
胡萝卜的近亲,如孜然芹(Cuminum cyminum)和欧芹(Petroselinum crispum),被认为是草药和香料,而毒参(Conium maculatum)和毒芹(Cicuta virosa)毒性极高。因此,区分这些物种的能力可能意味着生与死的区别。
胡萝卜是两年生的:它们需要两年才能成熟。第一年,主根中的细胞会因储存的糖而膨胀;第二年,这些糖促进了花朵和果实的形成。然而,栽培的胡萝卜很少开花,而且是在第一年的年底收获,此时主根糖含量最高。胡萝卜的另一个近亲是欧洲防风草(Pastinaca sativa),它的主根也被用作食物。古典和早期现代的大多数人不能清楚地区分胡萝卜和欧洲防风草。
现代胡萝卜是从中亚的野生胡萝卜中挑选出来的,在中亚,它们“实际上是不请自来地被种植的”,然后传播到整个欧洲。17世纪,西欧五彩斑斓的胡萝卜颜色逐渐减少到一种:欧洲胡萝卜变成了典型的橙色。随后,橙色胡萝卜跟随着西方帝国到了它们殖民的全球大部分地区。
03
紫杉
紫杉教学挂图。来自利奥波德 · 克尼(Leopold Kny)《植物墙图系列》(1874—1911)。紫杉是现代植物园中最古老的树木,也是现代生活与老博巴特的纽带。
紫杉(Taxus baccata,欧洲红豆杉)是一种针叶树,原产于欧洲、北非和亚洲西南部。在14世纪,紫杉是制作高质量弓的首选原料。从心材和边材的交界处切割而成的紫杉木条具有一个理想的属性组合,可用于制弓者打造致命武器。随着依赖弓箭手的战争的爆发,紫杉木材的贸易变得非常频繁,以至于在欧洲各地采伐紫杉时,人们制定了法律来保障供应。
到了17世纪,紫杉已经成为一种人们喜爱的树篱植物,园丁们通过园艺艺术来彰显自己的力量。植物园也不例外,老博巴特布置了几何形的树篱,修剪了两棵紫杉,使之成为“巨人般魁梧的家伙,一个抓着鸟嘴,另一个肩上扛着一根棍子”。一棵从博巴特树篱中幸存下来的紫杉,它在19世纪中期没有被剪掉,后来长成了一棵大树。
20世纪晚期,紫杉的价值再次发生变化。紫杉是众所周知的有毒植物,但有毒的植物在较低剂量下可能具有药用潜力。因此,在传统治疗系统中使用了数千年的紫杉提取物,产生出了传统医学中最畅销的抗癌药物——紫杉醇。紫杉醇在20世纪60年代中期首次从北美紫杉的树皮中被分离出来,在20世纪90年代早期被批准用于化疗。作为抗癌药物的希望,以及随之而来的宣传,紫杉再次成为一种战略资源,这让紫杉树皮的需求量很大。
不过,紫杉的数量无法满足每年数千吨树皮的需求。此外,由于紫杉醇具有复杂的结构,因此人工合成并不经济。最终,在紫杉叶中发现了一种化合物,这种化合物可以很容易且经济地转化为紫杉醇。与此同时,紫杉树篱修剪成为满足日益增长的紫杉醇需求的手段。
随着我们使用紫杉方式的改变,这种树已经从欧洲各地的原生森林中消失了,尽管它在植物园和城市景观中很常见。保护原生紫杉不仅需要生物学研究,还需要与其他学科的研究相结合。
04
牛津千里光
牛津千里光——一个从牛津植物园传播到英国各地的物种。在威廉·巴克斯特的《英国显花植物》(British Phaenogamous Botany,1834)中有描述。
18世纪早期,一种神秘的西西里植物抵达牛津。我们不知道它是怎么来的,但我们知道至少有一位意大利僧侣,一位热爱植物、性格和蔼的英国外交官,一位公爵夫人和小雅各布·博巴特可能参与其中。
从小博巴特时代到19世纪早期,牛津千里光是一种新奇的植物,只存在于城市的围墙内和几个由牛津培养的高级教士照看的教区,作为教士对学生时代的一种留念。轻盈的、像降落伞一样的千里光果实是高效的传播单位。然而,为了在新的家园中取得生态优势,牛津千里光需要时间来适应新的环境,找到适合它生长的栖息地,并逃离牛津的限制。
19世纪40年代,牛津开始修建铁路,铁路的道砟“为植物提供了其故乡西西里岛岩浆土壤的相似物”。正如一位20世纪早期的观察家所评论的那样,“高速列车后面的空气旋涡在它的尾流中带来了果实。我曾看到它们从牛津附近的一节火车车厢的窗户钻进车厢,一直悬在空中,直到他们在蒂勒赫斯特(离牛津大约35千米)找到一个出口”。
牛津千里光逃出了它的限制,通过铁路在大不列颠西部传播。第二次世界大战为牛津千里光创造了更多的栖息地,并且在东部开辟了第二条“殖民战线”。如今,牛津千里光独特的黄色星形头状花序在全国各地都很常见,只要是排水良好的人造栖息地就有很多。
卡尔·林奈根据从植物园墙壁上采集的样本,给这个物种取了拉丁名,这些样本显然是约翰·迪勒尼乌斯在18世纪30年代送给他的。然而,约翰·西布索普于1794年发表的牛津郡植物的第一份完整记录未能将城墙上的牛津千里光与林奈所描述的联系起来。
牛津千里光不仅仅是一种跳过植物园围墙后碰巧蔓生的植物,它是研究植物进化的模型。牛津千里光与欧洲千里光(Senecio vulgaris)杂交可产生不育的杂交种,但有时一些植物经过复杂的遗传变化后是可育的。在过去的150年里,其中三个杂交种被正式描述为新物种。牛津千里光本身是两个意大利物种的杂交种:一个亲本是埃特纳山顶特有的,另一个在意大利南部广泛存在。牛津千里光继续适应生活。例如,牛津千里光大约在50年前到达苏格兰,与英格兰南部的千里光相比,其种群在低温下的生存表现存在遗传差异。