20万公里科考 1万份标本制作 8个新物种的发现

——生科学院2016级研究生兰德庆的科研之旅

    2016年初春,湖南省张家界,近武陵源的一处无名山崖下,生科学院遗传学专业大四学生兰德庆,望着崖底水塘旁的几株从未见过的植物,咬牙解开腰间吊绳的锁扣,从近乎笔直的崖壁上滑下去……仔细地拍照、测量、记录GPS信息,完成所有数据的采集。当时的他并不知道,这是自己所发现的第一个新物种。

    2016年秋天,痴迷科研的兰德庆留在本校攻读硕士研究生。为研究武陵山区植物与全球虎耳草科金腰属植物的系统进化,他用3年时间行走20余万公里,踏遍了祖国的山山水水,采集制作了1万余份植物标本,在导师的指导下发现、鉴定8个金腰属新物种。在武陵山区考察过程中,发现了许多植物地理新分布和诸多濒危物种,为武陵山区是第四纪大冰期动植物避难所提供了新证据。


20余万公里的艰辛


    为了采集多种虎耳草科药用植物的种质资源,从祖国东南部的台湾大武山到西北甘肃的祁连山,从东北的长白山到西南的高黎贡山,从低海拔到高海拔5300米,兰德庆在导师覃瑞教授的指导下,与团队的同学们一道,行走20多万公里,足迹遍布中国21个省份,400余个县,78个国家级自然保护区。火车、汽车、飞机、自行车、摩托车,当然最主要还是靠自己的双脚在深山老林中翻越。

    兰德庆所在的团队每个成员加入后都会接受严格的训练,但每天背着20公斤重的设备、补给和标本徒步翻山越岭,甚至在采集、拍照及制作标本时还得承受高原反应,种种滋味着实不好受。台风、山体滑坡、泥石流等灾害从来都没有阻挡他们前进的步伐,反而是内心深处坚持与放弃的博弈更甚于身体痛苦。那时候,是客家人的一杯高山茶,带走了翻山越岭后的疲惫感;是藏族朋友的酥油茶,赶走氤氲在胸腔中的高原反应,支持他们坚持了下来。


10000余份标本的付出


    武陵山区是国家区域发展与扶贫的重点区域之一,交通困难,但生物资源丰富。3年来,兰德庆先后23次前往位于武陵山区腹地的18个国家级自然保护区,共采集了1万余份植物标本,拍摄近2万张照片,包含110科、260属、1200种,其中药用植物620种。

    一份合格的标本需经过采集、分类、修剪、压制、换纸、疏叶、再压制、烘干、固定与缝线上纸10个步骤。在野外,兰德庆与团队成员需要开展从采集至烘干8个步骤。早上7点进山,蛇虫鼠蚁时常游走于身旁而不知,嗜血的山蚂蝗待吸血膨胀至拇指般大小才能发觉,如此采集工作需至下午6点。返回驻地后,顾不得疲惫至极,补充点干粮便马上着手对采集到的材料进行分类、修剪等7个步骤,常常要忙到凌晨一两点。这样的野外考察工作,每次都要持续一两周的时间。

兰德庆野外工作照合图  110.jpg



    付出总会有收获。在野外科考过程中,兰德庆与团队成员发现了诸多植物的地理新分布和许多濒危物种,这些新的分布单元为武陵山区是第四纪大冰期动植物避难所提供了新的证据,同时也证明了武陵山区蕴藏着丰富的野生植物种质资源,这将为今后的科研和开发利用提供有力支撑。


8个新物种的发现


    数以万计的标本诚然珍贵,但对兰德庆而言,更令人兴奋的是8个虎耳草科金腰属植物新物种的发现。在他的记忆中,印象最深的是第一个新物种的发现。

    2016年3月23日,湖南省张家界,兰德庆经历了本文开头所表述的那一幕。当他累得靠在石头上休息时,才发现右边裤腿全是血迹,两道10多公分血淋淋的伤口暴露出来,顿时觉得生疼。返回驻地后,在覃瑞教授和刘虹副教授的建议下,他查阅了各语种与本属植物相关的文献,其后又前往全国各地13所标本馆查阅近5000份标本,确认这个物种从未报道过,直觉告诉他自己很可能发现了新物种。不过新物种的发现与命名是十分复杂和严格的,这就类似给植物颁发户口,不仅要查阅所有与这个植物所在的属的相关照片,更要查看这个属的所有标本,必要时还得与近源种进行DNA比对。经过一系列细致的工作,兰德庆人生中发现的第一个新物种“张家界金腰”被发表在国际分类学期刊Phytotaxa上。在此后的考察中,他先后于吉林长白山、甘肃摩天岭、湖北七姊妹山国家级保护区、湖南八大公山国家级保护区、四川阿坝藏族羌族自治州发现并鉴定金腰属新物种7种。

    虎耳草科金腰属植物在我国传统医药历史发展中得到广泛应用。近年来研究表明金腰属植物提取物具有较高的抗肿瘤和抗病毒活性,其中从裸茎金腰中分离出的五环三萜对多种肿瘤细胞都具较强抑制作用。因此,兰德庆新发现的8个金腰属新种不仅丰富了我国植物种质丰富度,也为传统医药研究提供了新材料。

    勤学尚思,学以致用。兰德庆根据自己的科考资料和研究所得,发表中英文学术论文7篇,参与撰写著作3部。同时,他还将自己的所学所得分享出去。2017至2019年,他先后为武汉南望山小学、张家湾小学和育才行知小学的200余名学生讲授植物科普相关课程,周末还邀请兴趣浓厚的孩子来校做植物克隆实验,参观标本馆,教他们如何制作精美的植物标本。在植物学课堂上,兰德庆告诉孩子们金银花为什么会有先金后银的颜色变化,有的猕猴桃为什么只有小拇指大,还与孩子们探讨能不能在火星上种土豆。自然界中的奇妙之处,正吸引着孩子们去探寻未知之路。


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