水杉的发现

大 多数（但不是所有）针叶树都是常绿植物。而在那些非常绿的针叶树中，有一些物种是温带世界最引人注目的树木。在针叶树中，落叶树种仅见于两个科。松科（Pinaceae）有落叶松属（Larix）。它们以其木材而闻名，但也以其秋季黄叶而闻名，也许只有亲缘植物金钱松（Pseudolarix amabilis）能超越它们了。顾名思义，金钱松的树叶在冬天落叶之前会变成令人惊叹的金色。

其余的落叶针叶树属于柏科，但是与树篱种植所用的常见常绿柏树相比，这三个物种（每个都是单独的属）的树叶明显有所不同，它们都有细小的针状叶生长在落叶小枝上。在落羽杉（Taxodium distichum）的美国和墨西哥变种以及中国的水松（Glyptostrobus pensilis）中，其小枝沿着茎为互生。相比之下，水杉的小枝则为对生。与落叶松属植物一样，这些物种也有着独特的秋季树叶颜色，在落叶前呈现出橙色和古铜色。

那么，为什么有些树是落叶植物，有些树是常绿植物呢？毫不奇怪，这与物种在自然环境中适应并取得成功的方式有关。在全年都有利于生长的地方，例如潮湿的热带地区，植物大多是常绿的。在这里，树木没有什么理由大量落叶，因为它们全年都能发挥作用。在这样的条件下，常绿植物通常会长出健壮的叶子，并持续数年。与之相对，在干燥或寒冷的季节性气候中，生长出可以迅速丢弃的纤薄叶片通常具有生物学优势。但正如人们所料，不同物种的生存策略往往大相径庭。生长于温带气候的一些下层树种选择常绿树叶，以便在春、秋两季上层树木上的叶子较少时，能够从增多的光照中受益，但这些叶子必须特别坚韧和抗冻。大多数温带阔叶常绿植物能够在低光照水平下进行光合作用，而在高光照环境下生长的落叶树却不能。

至于水杉，在加拿大北极地区阿克塞尔海伯格岛的化石森林的落叶层中发现的水杉属树叶化石表明，该属物种曾经比现在的任何树木都生长得更靠北。已知过去至少存在三种水杉属物种，而阿克塞尔海伯格岛上可能有不止一种水杉，与水松、落叶松、山核桃、连香树和桦树一同生长。这里也曾经存在着一种奇怪的动物组合，包括鳄鱼、海龟和一种已灭绝的、类似犀牛的食草动物巨角犀（Megacerops）。这种五花八门的组合表明，北极附近曾有一段时期处在温暖的温带气候中，夏季的高光照水平对树木生长来说是最佳条件，而黑暗的冬天则并非如此。冬季落叶的习惯本来应是有利条件，目前该属的唯一代表因此一直保留着这种习惯。

水杉作为一种活体植物的发现是20世纪最伟大的植物学事件之一。1941年，日本古植物学家三木茂（1901—1974）发现了一种此前未知的类似红杉的针叶树化石，并将其命名为水杉（Metasequoia）。三木茂显然是在岩石中发现化石的，他也是在那里第一次看到北美红杉属（Sequoia）的材料，水杉因此而得名：Metasequoia源自希腊语，meta意为“在……之后”，sequoia意为“红杉”。这些化石来自中生代，距今超过1.5亿年，而这个“新”属被认为在150万年前就已经灭绝。

1943年或1944年，中国学者王战（1911—2000）在华中地区旅行时，得知湖北谋道溪一座小村庄里有棵奇怪的树，于是绕道去采集标本。在无法对其进行充分研究的情况下，该标本被存放在植物标本馆内并被确定为水松。

三年后，更多标本被送到了中国著名的植物学家郑万钧教授（1904—1983）手中，他与以熟知中国植物区系而闻名的同事胡先骕教授（1894—1968）进行了讨论。胡先骕教授熟悉三木茂的古植物学工作，并辨别出这些标本正属于三木茂所描述的水杉属；1948年，他与郑万钧一同将这些标本鉴定为新物种水杉，定名为Metasequoia glyptostroboides，并认可了该物种与水松属的相似性（其种加词glyptostrobides表示Glyptostrobus-like，意为“像水松”）。《旧金山纪事报》记者前往中国报道了水杉的发现并将其英文俗名命名为dawn redwood，而当时的媒体报道也将水杉称为“活化石”。

在水杉被发现时，原始的活水杉植株被一座寺庙包围，当地村民就称其为“水杉”，表明了它生活在潮湿的环境中，这很像其柏科的落叶亲缘植物。这一植株距今已经有400多年的历史了，虽然它还没有达到北美红杉的高度，但据推测它至少能长到50米高。1948年被引入西方后，植物园中的植株迅速发展壮大，长势旺盛并在短短几年内就能进行繁殖。这些首批引入的植株及其后代都没有达到预想中的最大高度，但两株原始母树（都在美国宾夕法尼亚州的长木花园）现在都超过了40米高。水杉已经成为一种受欢迎的树木，并且在城市绿化中也很常见，它精致的叶片和直立的外形非常适合受限的环境条件，同时它显然也具有耐污染的特点。

该物种也是世界记录保持者。在中国江苏的邳州市，有多达100万棵水杉沿着47千米的主干道生长，成为世界上最长的水杉路。虽然水杉的野生种群有限，且在世界自然保护联盟红色名录中被列为濒危物种，但它的广泛种植也预示着一个积极的未来。

（责编：栗月静）