互动科普

大西洋森林的凤梨科植物

Gustavo MartineIli

沿着巴西海岸，那曾一度繁茂的大片森林，如今只有8%残存下来，而这片幸存下来的森林却是多种多样的凤梨科植物的家园。生物学家们登岩攀树，正是为了采集这些珍奇的植物。

巴西沿岸曾经有一片茂密的雨林，植被覆盖面积达140万平方公里，它的生物多样性足以和亚马逊雨林媲美。而今的Mata Atlantica，即大西洋森林仅残存下一些零零散散的碎片了。在甘蔗和咖啡种植者的大砍刀以及伐木者们的斧头之下，仅有8%的原始森林虎口余生，散布于人口稠密的东海岸，其中一些被纳入自然保护区，一些生长于私人土地上，还有一些则出人意料地出现于那些大城市及其周边地区。Mata Atlantica的这些微小的残片组成了巴西最濒危的生态系统，同时也是许多不同寻常的凤梨科植物的最后避难所。

菠萝和铁兰是最广为人知的凤梨科植物。凤梨科植物通常具有颜色美丽的花朵，且其多样性也是令人惊叹的，在56个属的3146个种和亚种之中，一半以上的凤梨科植物都是附生植物，它们的根附着于树干、岩石或其他类似的基底上，从空气或露水中而不是从土壤中吸收水分。这些附生植物中，有些用其叶片构成的莲花型孔穴接受雨水，从而维持一个完整的微环境。例如，一个生长于多山多草的南Mata Atlantic的大型种——Alcantarea imperialis可容纳30升水。研究人员已发现有900多种生物生活在这些由叶子形成的天然蓄水池中，它们大多数是昆虫、也有青蛙、螃蟹、蠕虫和一些微生物。这些小生物及其潮湿的领地又为其他动物提供了食物，这些动物包括多种鸟类和一些灵长目动物，例如濒危的金狮小绢猴。

在有些情况下，凤梨科植物与其栖居动物之似乎存在着一种协同进化的关系。一种叫Hylavenulosa的蛙（雨蛙）蜇居于Billbergia zebrina（比尔见亚属）中，以度过巴西北部的旱季。它躲进该凤梨科植物的孔穴中，通过其扁平的脑袋转至与身体成合适的角度，有效地将水封存在里面，从而保证它自身和凤梨科植物的水源。这种蛙及其同属的其他种类也许在Billbergia（比尔见亚属）某些种的狭窄管状蓄水结构的进化过程中，扮演了起选择作用的重要角色。

几乎所有的凤梨科植物（包括附生种类和土种类）都可美洲大陆上找到。从美国弗吉尼亚州北端到阿根廷南部的巴塔哥尼亚高原，从巴西东部到距智利海岸约300英里的胡安费尔南德斯群岛，都有它们的分布。唯一的例外就是不知为什么Pitcairnia feliciana（翠凤卓属）只出现于西非的几内亚。

Mata Atlantica的凤梨科植物并没有被完全辨认，因为许多种在几个世纪以前便已悄悄地消失了，但是由于它们在这些地区分布的高度区域性，使它们仍然被认为十分重要。在有些地区，53%的树、37%的非树种类以及74%的风梨科植物只出现于这些残存的森林中。实际上，一些科学家认为“Mata Atlantica“这个术语有点误导，因为它造成一种印象：这是一片均一的森林。然而事实上，Mata Atlantica包括了季节性森林、长廊林和雨卡木。里约热内卢植物园研究所的植物学家认为无论如何，由于凤梨科植物对其他许多物种的重要性，因而它们提供了一扇观察这些受到成胁的生态系统的窗户。

为了记录和研究这些Mata Atlantica的凤梨科植物，我和我的同事们从两年前便开始尽我们所能造访尽可能多的原始海滨森林的遗迹。在14个多月中，我们远征七次，行程82400多公里。我们在旅途中找到的1056个种和亚种中有66%都是Mata Atlantica的独有种，8个属仅存于此。我们发现若干种仅生长于一座山的山顶上.我们还发现许多种只在一片20公顷的地区内生长；我们还幸运地目睹了40年才开一次花的植物那3米高的花。虽然我们仍然在继续描述我们所找到的植物，而且在一段时间内我们还不能确切地了解我们所找到的植物，但是我们估计在我们所采集的植物中，大约有119种属于濒危，有188种是十分脆弱的，还有58种濒于灭绝。

这些新采集的标本将有助于我们及时地保护这些凤梨科植物。环境保护者预计海岸开发的压力将会很快使巴西丧失另一个约7万公里的Mata Atlantica，从而只有2%一3%的原始森林在几个保护区内幸存下来。因此，我们将收采到的1842个标本放入里约热内卢植物园研究所专门修建的两个温室中。我们希望通过保存其胚种浆的方法，能够在必要的时候将某些种重新引入自然界。

与此同时，我们希望发现更多该科种类繁多的植物的基本生活史。虽然由于凤梨科植物美丽的莲花型结构和五彩缤纷的花色（紫、白、红、蓝、黄、橙，甚至褐色），园艺学家将其作为观赏植物而广泛使用，但是对它们的繁殖方式，我们却知之甚少。我们知道蜂鸟和蝙蝠似乎是Mata Atlantica凤梨科植物主要的传粉者，但是直到过去几年中，我和我的同事们才证实了它们大多数也是可以自花受粉的。如果我们想要拯救那些正面临严重的生境丧失的凤梨科植物以及许多依赖于它们生存的物种，我们就必须更多地了解如何使它们成功地繁衍下去。

参考文献

THE POTENTIAL ROLE OF THE RIO DE JANEIRO BOTANICAL GARDEN IN CONSERVING THE ATLAN TIC FOREST OF BRAZILG.Martinelli  in Tropical Botanic Gardens_'Their Role in  Conservation and Development.Edited by V.H .Heywood et aLAcademic Press，1991.REPRODUC TIVE BIOLOGY OF BROMELIACEAE OF THE ATLANTIC RAINFOREST .In Floristic and Ecologic Aspects of Macae de Cima Ecological Reserve.Edited by H.C.Lima  and R.G. Bruni.Rio de Janeiro  Botanic  Garden Research Institute,1997.

REGIONAL FLORISTICS ON INSELBERG VEG ETATION:SOUTHEAST  BRAZIL .H.D.Safford and G.

Martinelli in Inselbergs:Biotic Diversity of Isolated RockOutcrops in Tropical and Temperate Regions.Edited by S.Porembski and W.Barthlot t.Springer Verlag(in press) .

[赵瑾/译 郭凯声 / 校]

图1  巴西大西洋森林的残余往往分布在沿岸人口稠密地区的周圆。例如这种Alcantarea glaziouana(1)就是在里约热内卢东部的尼泰罗伊城附近的山上发现的。然而要得到这些标本却往往绝非易事。生物学家常常不得不象Thelma Barbara那样攀上高高的树梢，并登上陡峭的斜坡，设法采集这林Dyckia encholioides（小雀舌兰属）（2）。但是有时处于开花期的凤梨科植物那亮丽的色彩也会帮助研究人员找到它们: Neoregelia carolinae(后纹彩叶凤梨属)(3)，Aechmea nudicaulis (光荷萼属)(4)，A.ornata(光萼荷属)(5)，Bromeha plumieri(6)和Canistrum aurantiacum(筒凤梨属)(7)。

图2  象 Neoregelia marmorata(石纹彩叶凤梨属)(1)一样，许多凤梨种植物都具有蓄水的孔穴，供养着多种多样的生物，这些生物中有的与风梨科植物是协同进化的。研究人员已经发现了约900种生物生活在该种植物所创造的天然蓄水池中，它们也包括象这只生活在Hoherberiga sp.(3S)中的毒蜘蛛一样的昆虫。峰鸟是凤梨科植物的主要传粉者之一。看这只正在造访Vriesea  neoglutinosa(丽穗凤梨属)(5)以寻觅食物。此处展示的另一些凤梨科植物有：Bromelia antiacantha(2),V.rodigasiana(丽穗凤梨属)(4)和Nidulariumsp.(巢凤梨属)(6)。

图3 巨型凤梨科植物——Alcantarea imperialis(1)四十年才成熟，开出高达3米的花，在开花之后，这种植物便凋亡了，而且不留下任何后代。探险队十分幸运地在米纳斯吉拉斯州发现这株正在处于开花期的植物。然而，其他大多数凤梨科植物每年或每几年开花一次，并产生种子或后代。当然它们也比A.imperialis小得多。它们包括Vriesea incurvata(丽穗凤梨属)(2)，Quesnelia edmundoi(3)和Q.lateralis(5)。作者及其探险队所采集的凤梨科植物的物种确认过程十分费时，他们力争在该过程中占据领先地位。这个标本结果是Aechmea castelnavii(光萼荷属)(4)。