恐龍時代的植物孑遺——水杉，是如何被發(fā)現的？

作者：胡光萬 中國科學院武漢植物園標本館館長

水杉，是我國特產的孑遺珍貴樹種，和銀杏、銀杉一起，并稱為中國三大著名植物“活化石”。這種植物從恐龍時代就出現在地球上，在上個世紀40年代初，國外科學家在上白堊紀巖層中發(fā)現了水杉的植物化石，當時是對這種植物的第一次科學描述。

但奇跡般的是，在之后的8年內，中國科學家竟然發(fā)現了活生生的水杉！這一發(fā)現是中國近現代科學史上的一件大事，被譽為“20世紀40年代最偉大的發(fā)現”，曾在國際植物學界產生重要影響。

據可查的資料記載，最早注意到水杉的專家是林學家干鐸。早在1941年10月，時任中央大學森林系教授的干鐸從湖北進入四川，路經四川萬縣磨刀溪（今屬于湖北利川市的謀道鎮(zhèn)）時，在那里的一個土地廟后面，注意到一株落葉大喬木，這棵樹高達30余米，非常顯目，被當地人奉為神木，并稱它為“水桫”。

由于當時是冬季，這棵樹的樹葉都已落光，只留下光禿禿的枝干，不能辨別是什么樹種，當時也沒能采到像樣的標本，于是干鐸教授囑托當時在萬縣農業(yè)學校的楊龍興先生注意這棵大樹，并于次年幫忙采了具有枝葉的標本，可惜這些標本沒有能夠得到充分的研究，就在戰(zhàn)亂中丟失了。雖然干鐸教授此次邂逅水杉，并未直接促成水杉的命名和公布于眾，但為后來其他科學家的進一步考察和對水杉這一新種的鑒定、定名提供了線索。

楊龍興受到干鐸先生的囑托后，也開始留意這棵大樹，在1943年7月，遇到前往湖北西部神農架考察森林的農林部工作人員王戰(zhàn)先生，經他介紹和建議，王戰(zhàn)先生在經過磨刀溪時采集到了這棵樹的枝葉、果實標本。

王戰(zhàn)當時初步認為這棵樹是水松，并在標本上做了相關記載。到了1945年夏，王戰(zhàn)將標本交給中央大學森林系樹木學教授鄭萬鈞先生鑒定。鄭先生仔細看標本以后，認為它的枝葉外形雖像水松，但葉對生，球果鱗片盾形、對生，既不是水松，也不是他的近親：北美紅杉，在現存的松杉類植物中，它應該是一個新屬。

鑒于當時南京的有關資料不多，研究比較無法深入開展，1946年秋，鄭先生便將一份標本寄往北平靜生生物調查所的教授胡先骕博士，請他查閱文獻。胡先骕先生通過廣泛查閱文獻和仔細對比研究，發(fā)現這份標本和日本學者三木茂（Miki）于1941年發(fā)表的一個化石植物新屬的形態(tài)特征相吻合，就是我們開頭說道的水杉的第一次科學描述。這個新屬是三木茂在命名兩種化石植物新種時建立起來的。

由此胡先骕確定，我國發(fā)現的這個新樹種應與這些早已滅絕的化石植物為同屬植物，是貨真價實的“活化石”。并且在此前，鄭萬鈞已根據在中國東北撫順及庫頁島采集的始新世化石標本訂正命名了水杉化石植物。

直至1948年5月，胡先骕和鄭萬鈞聯名發(fā)表《水杉新科及生存之水杉新種》一文，才最終明確了水杉在植物進化系統(tǒng)中的重要地位。這一認定當時得到了國內外植物學、樹木學和古生物學界的高度評價。

那一時期，日本的三木茂和我國的胡先骕、鄭萬鈞先后發(fā)現了日本水杉屬化石種、中國水杉屬化石種和中國現代水杉，這些發(fā)現震動了國際植物學界，引起了世界植物學家和古植物學家的極大興趣。

水杉是一種非常古老的植物。雖然現存野生水杉只分布于我國重慶、湖北和湖南三省市的交界處，范圍非常狹小，但通過對全世界的植物化石進行研究發(fā)現，在遠古時期，本屬植物曾經在歐亞大陸和北美廣泛分布，具有廣泛的適應性。只是經過漫長的多個冰河期后，絕大部分區(qū)域的水杉已經滅絕了，幸好我國這三省市的交界處山高溝深，成為冰河期動植物的一個重要庇護所，使得水杉等珍貴樹種得以幸存。

如今，通過人們的努力，水杉已被大量繁殖，引種到近百個國家和地區(qū)，在包括其祖先原來的分布區(qū)，甚至更廣泛的區(qū)域栽種。水杉適應性廣、樹形優(yōu)美的特點也在引種過程中得到了很好體現，在其被發(fā)現后的短短幾十年內，水杉就成為了世界著名的園林樹種。這是一個古老物種的新生故事。