我生于北方,长于北方,小时候在家乡常见的树种主要是杨树、柳树、槐树、榆树等,竹子只是在花坛或者公园里偶尔见到,对竹子的认识非常有限。直到考上研究生,才有机会真正深入了解竹子。
能够成为中国科学院昆明植物研究所李德铢研究员的学生,我感到非常荣幸。当年选课题的时候,李老师给了我两个方向,一个是有关种子的,一个是有关竹子的,结合自己的兴趣点,我最终还是选择了与竹子相关的课题,就这样与竹子结下了不解之缘。从研究生伊始,到走上工作岗位,我一直在从事与竹子相关的研究工作,已有十余年。在这十余年当中,我从一个竹子门外汉,蜕变成为一个竹子科研工作者,对竹子的形态特征、种类、生活习性、系统发育关系、用途等有了深刻的认识,而竹子所具有的虚怀若谷、坚韧不拔的精神也深深地影响了我,激励我不断前行。
从竹子分类学角度来说,已有四代中国学者为中国竹子多样性研究事业做出或者正在做出贡献。第一代学者主要包括耿以礼先生,第二代学者包括耿伯介、王正平、贾良智、薛纪如、赵奇僧等,第三代学者包括李德铢、夏念和、辉朝茂、丁雨龙等,第四代学者主要是1970年以后出生的中青年学者。我有幸成为了第四代学者中的一员,希望今后继续为中国竹子多样性事业尽一己绵薄之力。我能够走上今天的科研之路,不得不感谢我的导师李德铢研究员,而李德铢研究员曾师从我校著名竹子专家、林学家薛纪如教授,在薛先生的指导下,李德铢研究员开展了中国牡竹属的研究,发现该属新分类群十余个,提出了一个新的属下分类系统。这样算来,我应该是薛先生的徒孙辈。当我知道薛先生时,先生已仙逝,所以我与薛先生素未谋面,对薛先生的了解,主要是从我的导师口中和一些文献资料中知晓。
薛先生对竹子的研究始于20世纪50年代末,当时鲜有学者对云南竹子开展研究,薛先生在野外考察中发现,云南竹种非常丰富,各地人民对竹子的利用也很广泛。为了进一步了解这一具有重要经济价值的植物类群,薛先生掀开了云南竹子研究的第一篇章。至20世纪末,在40余年时间里,薛先生与其他学者或其学生共同合作发表了竹亚科4个新属,百余个新种,数个新分布记录属,参与或主持了《中国植物志》、《云南植物志》、《云南树木图志》等专著有关竹类部分的编撰工作。除了理论基础研究,薛先生还开展了竹子开发利用方面的工作,对具有重要经济价值的天然竹林进行了系统的调查和研究。在云南省相关部门的支持下,基于前期研究工作,薛先生和他的学生们出版了《云南竹类资源及其开发利用》一书,书中详细介绍了云南的竹子种类、资源利用现状、开发利用途径、竹林区划和分区等内容,该书对云南省竹产业的发展具有重要的指导意义。
云南是一个多山的省份,地形和地势颇为复杂。一部分竹子可能为伴人植物,在村寨旁就可以看到,但大多数竹子生长于偏远的山区,调查起来很不方便。20世纪的云南,交通还不发达,很多地方公共交通都无法到达,进行竹子资源调查,只能靠步行。薛先生在这样艰苦的条件下,带领众弟子基本摸清了云南竹类植物的家底,实属不易,不愧为“云南竹子第一人”。上述成果体现了薛先生的持之以恒、艰苦奋斗、不畏艰辛、坚韧不拔的精神,这也是特别值得我们后生晚辈学习的地方。
20世纪的竹子分类学者主要依据形态学、解剖学等证据开展分类学研究,尤其是一些宏观的形态学特征。竹子开花周期较长,很难采到花标本,因此,营养体特征经常被用作分类的主要依据。竹子的营养体特征可塑性较强,不同生长发育阶段和不同生长环境都可能影响营养体特征。而这些形态特征的变异,如果不仔细观察和对比,很有可能被不同学者作为不同种的划分依据,造成分类学上的混乱。进入21世纪以后,分子生物学越来越多地被应用于植物学研究当中,应运而生了分子系统学,简而言之就是基于生物大分子(蛋白质、核酸等)探讨不同类群之间的亲缘关系。这一学科也为传统分类学提供了新的视角和证据。
我在读研究生期间以及工作之后,在李德铢研究员的指导下,与研究组其他成员,共同建立了竹亚科青篱竹族(Arundinarieae)的分子系统框架,而在这一分子系统框架中,有一些竹种的系统位置比较特别,颠覆了基于传统分类学对它们的认识,其中之一就是贵州悬竹(Ampelocalamus calcareusC. D. Chu & C. S. Chao)。该种发表于1983年,因未采集到花标本,发表时仅有营养体特征描述,其分布范围极其狭窄,仅见于贵州省南部荔波县境内的石灰岩山区。其形态特征与悬竹属模式种射毛悬竹(A. actinotrichus(Merrill & Chun) S. L. Chen, T. H. Wen & G. Y. Sheng)相似,但贵州悬竹秆较细小,可呈匍匐状,箨环不显著,分枝(1)3-7、近等粗、无主枝,叶片革质,这些特征又与悬竹属的模式种及同属其它竹种不同。2012年至2013年期间,我们观察到栽培于温室中的贵州悬竹开花了,其花序特征与悬竹属其它竹种有所不同。近期的分子系统学研究表明,贵州悬竹位于青篱竹族基部,单独成为一个支系,未与悬竹属的模式种和其它种聚在一起。悬竹属的其它种与镰序竹属(DrepanostachyumP. C. Keng)、喜马拉雅筱竹属(HimalayacalamusP. C. Keng)聚为一个支系,具有比较近的亲缘关系。
基于分子系统学研究结果,以及对贵州悬竹、悬竹属、镰序竹属和喜马拉雅筱竹属的原始文献、模式标本和活植株的形态特征,以及生境的比较观察和分析,我与李德铢研究组合作,确认“贵州悬竹”代表了青篱竹族藤本竹类一个独特的新属。因为该种不再是悬竹属的成员,新命名为纪如竹属(HsuehochloaD. Z. Li & Y. X. Zhang),以纪念薛纪如先生为中国西南竹子研究做出的开拓性贡献。这个新属的建立,使我和薛先生有了更进一步的联系,也是徒子徒孙辈对薛先生最好的致敬。
英国著名科学家牛顿曾经说过:“如果说我看得比别人更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上”。众多前辈为中国竹子多样性研究事业做出了巨大贡献,也为后续研究打下了坚实的基础,即所谓“巨人的肩膀”。作为一名青年学者,能够站在“巨人的肩膀”上,实属幸运,理应取得更好地成就。我会秉承老一辈的精神,不忘初心,砥砺前行,为竹子研究事业继续贡献自己的力量。
——本文作者:张玉霄(西南林业大学生物多样性保护学院)