在野外能看到各种漂亮的葡萄科果实,但我们一般都不敢吃

作者: 鲁丽敏

来源: 格致论道讲坛

发布日期: 2023-05-29

鲁丽敏,来自中国科学院植物研究所,主要从事葡萄科植物的分类学研究。她介绍了葡萄科的多样性及其生态特性,强调了野生葡萄的研究和采集工作的重要性,以及葡萄科植物在生态系统中的作用。她还分享了葡萄品种的应用价值和未来研究的方向,表达了将葡萄科物种绘成生命之树的梦想。

作为一个葡萄分类学者,我有一个梦想——把所有的葡萄科物种绘成一棵生命之树,把它们的位置标在这棵树上。

大家好,我是鲁丽敏,来自中国科学院植物研究所,主要从事葡萄科植物的分类学研究。每次提到我的专业,大家问的第一个问题就是:什么品种的葡萄好吃?什么葡萄酿的酒好喝?据统计,现在全世界已经有超过8000种葡萄品种,其中有将近2000种是作为水果直接食用的,有超过6000种是用于酿酒的。

虽然我不知道哪种品种的葡萄最好吃,但是酿酒的葡萄一般都不好吃。这种葡萄一般皮比较厚、籽大、果肉少、味道酸涩,葡萄酒里面很多的风味都来自葡萄的果皮。虽然看起来也很可口,但我不推荐大家吃。

虽然葡萄品种众多,但绝大多数都可以归入一个物种,就是原产欧洲、中亚的葡萄——Vitis vinifera。我主要研究葡萄科的野生物种。葡萄科是一个大家族,包括约1000个成员,分为16个属,就像是16个小家庭。葡萄就是葡萄属这个小家庭的75个成员之一,它是葡萄科大家族1000个成员里的千分之一。

绝大多数的葡萄科植物都有卷须,我们可以根据它的卷须和叶子对生的特征进行鉴定。大多数葡萄科植物都生长在热带和亚热带,这些地区很多都有我们的足迹。我的工作首先是要把这些野生的葡萄从世界各地采集回来,然后对它们进行研究。

总的来说,葡萄属的70多个物种都是可以吃的,但是好吃与否因人而异。我的一个朋友尝了一个野生的山葡萄,就觉得极其难吃。但是,葡萄科其他属的果实,味道就很不一定了。在云南有一些当地人会吃乌蔹莓属植物的果实,我的一个朋友说这种果实吃起来是酸甜口味,但是不能吃多,吃多了会拉肚子。

非洲没有原产的葡萄属的物种,所以当地人也会吃葡萄科葡萄瓮属这种毛毛的果实,好像吃了也没有什么问题。图中这个大麻藤属的粉色小果非常好看,能让人流一地口水。我当时第一眼看到也特别馋,想要剥一个尝一尝。结果才剥了一半,手就肿了。后来和导师提起这件事情,她说“啊,印象太深刻了!”当时她也没忍住尝了一口,舌头大半天都没转过弯来。

我们在野外能拍到葡萄科各种漂亮的果实,但是我们一般都不吃。不吃并不是因为怕死,主要是吃多了拉肚子怕找不到厕所。最重要的是,如果一旦吃死了,会打乱我们的采集计划。图中的这些果实,人类大多会觉得极其难吃,但是对于鸟类来说则是美味佳肴。鸟类有一个特点,它的视力特别好,但是味觉特别差。葡萄科这类鲜艳漂亮的果实,似乎是专门为鸟类这种视觉犀利、味觉迟钝的动物量身定制的。鸟类吃了果实后,就会帮助葡萄科传播种子。

我们可能不知道,还有一些常见的物种也是属于葡萄科的,例如爬山虎。在路边、公园、荒山上,它们都随处可见。爬山虎在秋天时叶子会变红,远远看去非常漂亮,也是著名的红叶植物,所以它还有一个名字叫地锦。如果你仔细观察它,会发现它的卷须顶端生有吸盘。可不要小看这种吸盘,科学研究发现,每一个吸盘的附着力可以达到10牛顿,相当于两瓶500毫升矿泉水的重量。

正是得益于这样强大的吸盘,一株拇指粗细的爬山虎就可以爬满几百平方米的墙面。爬山虎在冬季也是鸟儿们重要的食物来源,我们经常能拍到各种鸟儿争抢爬山虎的果实。

这种花儿是大花草科的大王花,它是世界上最大的花,直径最大可超过一米,曾经一度被误传为是食人花。虽然它不是葡萄科的,但是它的生存却离不开葡萄科崖爬藤属植物。崖爬藤属植物长相非常普通,但大花草科植物却严格寄生在这个属的植物上面。大花草只能长出一朵花,没有根茎叶,也不进行光合作用,吃喝拉撒全部依赖崖爬藤属植物。它们两个之间的关系,就像歌里唱的“一个貌美如花,一个赚钱养家”。

讲到这儿,大家可能对葡萄科有个基本的印象:葡萄科都是藤本植物,可以爬得很高。但接下来这位可能会颠覆大家的印象。在全世界的石灰岩山地,虽然雨量不一定少,但是存水能力特别差。在非洲的石灰岩山地,各种各样的植物就进化出了各自的抗旱能力,葡萄科也不例外。我在马达加斯加第一次看到这种植物。它下面有水瓮一样的树干,上面还伸出像八爪鱼一样的触须。

我当时以为是什么外星物种,后来向导告诉我这种植物是葡萄科葡萄瓮属的。

大家可能觉得我的工作很有趣,可以到处旅游见识很多新鲜玩意儿。其实,我们的工作也挺艰苦。大家看到这些图片可能有点恶心,但这就是我们日常打交道的一些小动物。我们对上方的蛇和蚂蟥又爱又怕。这两种东西的出现,经常代表生境是比较原始的,可能采到一些很好的东西。

为了防蛇和蚂蟥,我曾经也打过绑腿,还定制过用那种大布做的蚂蟥袜,但在蚂蟥多的地方这些做法也不太管用。蚂蟥多的时候,路上、叶片上全都是它们摇晃的小身姿,它们会随时“piu”一下弹到你身上吸你的血。即使你打着绑腿,它们还能从脖子或者脑袋上吸你的血。虽然最开始感觉比较恐怖,但是咬得多了也就不怕了。

我们在野外采葡萄,另外一个经常面临的问题是够不着。即使我们带了摘果子的高枝剪,有时候也还是够不着。

如果在路边,我们会招呼司机师傅把车开到藤子下面,再把它摘下来或者拍照,有时候我们甚至还得叠罗汉。我们在国内采集通常是能带高枝剪的。但是如果出国,托运会特别不方便。我们带过几次都被扣下了,所以后面我们就不带了。不带高枝剪怎么采葡萄呢?我们会就地取材,开动脑筋,找一些树枝、石头,然后用绳子绑上石头往上投,甚至有时候会爬树,这些方法都用过。

图中的这种石灰岩山地,看起来特别美好,但其实暗藏杀机。这种山地对鞋的要求特别高,如果穿普通的鞋,鞋底可能很快会被磨穿。如果在上面摔倒也特别危险,我曾经整条腿都掉到了一个暗洞里,摔出的瘀青过了一个月才消。

我们大概是旅店最不欢迎的客人,有一年圣诞前夕,我们到了一个很干净整洁的小店。一进门,我们就把行李、箱子、标本夹和标本全部摆满了客厅,旅店的圣诞树都被挤到一个角落里面。其实我们进去之前都会好好收拾一番,比如说理理发型、把身上的土拍一拍、鞋上的泥跺一跺。但进门总还是会带进好多泥,甚至一些不友好的小动物。

另外,如果有幸能找到一个住的地方,吃完饭我们很快就得开始压标本了。白天采得越开心、采得越多,晚上就睡得越晚。那么,我们是如何压标本呢?一个人负责整理采回来的植物,把它压好;另一个人鉴定物种并记录采集信息;还有一个人把叶片取下来做分子材料,用硅胶干燥。每次刚开始压标本,我们总是有说有笑,特别开心。但一过12点,就有人开始打盹了。有时候喊着喊着,那边就没有回音了,有的同事拿着笔就睡着了。

压完标本可以睡觉吗?还不行。标本压好了还需要用瓦楞纸把它们夹起来烘干,我们通常会带着图中这样的烘机,把标本蒙起来。有时候也会把野外的湿袜子、湿衣服一起烘一下。但是有的地方特别艰苦,连电都没有,那就惨了。比如说这是我们标本馆老师最艰苦的一次,没有之一。连着20天没有电,每天还要被蚋咬,晚上回来以后,借着火光先把标本压好,再一份一份地用火把标本烤干。

历尽千辛万苦采集制作的标本样品,是做什么用的呢?我们远远不是把它们放在标本馆展览那么简单,我们要用电子显微镜观察它们的形态变异,然后对分子材料进行DNA测序。通过比对它们的DNA序列,判断它们之间的亲缘关系。

比如之前讲到的这些属,它们下面有很多物种。一般来讲,同属的物种的分子结果都要聚在一起。如果有一些物种跑了出去,形态又特别独特,通常我们会分出一些新类群。近几年,葡萄科已经分出了四个新属。解决好它们的亲缘关系以后要做什么呢?我们会用化石的信息和当前的分布信息来重建它们的演化和迁徙历史。

可能有些朋友会问,你们的工作太基础了,有什么应用价值吗?我认为是可以有的。

一个例子是康科德葡萄,这是美国一种重要的酿酒品种,是150多年前的一位庄主用欧洲的经济葡萄跟美国的当地葡萄杂交育种来的。由于时间久远,它的父母本信息已经无从考证。我们导师有所有葡萄属的物种信息,在公司的委托下用分子溯源的方法找到它的父母本,并且还原了当时的杂交过程。做这个有什么用呢?公司可以根据它的父母本的优缺点,对这个品种进一步改良。

另一个例子发生在我身边。

这几年我国的葡萄产业突飞猛进,现在葡萄种植面积已达到全世界第一,但主要是以鲜食品种为主。我们还是四大葡萄酒进口国之一,每年需要花费很多钱向一些国家进口葡萄酒。这是为什么呢?除了历史文化的因素,另一个原因在于我国的气候其实不太适合种葡萄。南方雨水多,葡萄容易生病;北方太冷,葡萄过不了冬,这怎么办呢?在北方种葡萄,每年在冬天到来之前,就要把那些葡萄藤埋到土里面,到春天的时候再把它们挖出来。

这样种葡萄很艰苦,会耗费很多人力物力,品质还不好。

我国植物所有一个专门研究葡萄品种的团队,他们利用优质的玫瑰香和抗冻能力特别强的山葡萄,杂交培育出来了特别抗冻的新品种。这是一个实验基地,正下着大雪。里面的葡萄不需要埋土也能过冬了,大大减少了人力物力的耗费,葡萄的品质也特别好,屡次获奖。

我国其实有很重要的葡萄种质资源,目前有将近40种葡萄属的物种,有150多个葡萄科的物种。这些物种都有可能用来杂交或做砧木,改善我们现有葡萄的品质。如果能保存好、利用好这些资源,我们国家的葡萄和葡萄酒产业未来将是不可限量的。

我们的祖师爷达尔文就是一位非常浪漫的人,他在《物种起源》里面给我们描绘了一副美丽的蓝图。

他认为所有的物种都有一个共同的祖先,它们之间的关系可以比喻成一棵生命之树,所有的物种都能在这棵树上找到它们的位置。作为一名葡萄分类学者,我也有个梦想,想把所有的葡萄科物种绘成一棵生命之树,把它们的位置标在这棵树上。这就像一个拼图游戏,我们整个葡萄团队用了大概20多年的时间,只拼出了树干和500多个物种,那剩下的一半物种在哪?它们在树上是什么位置?它们是怎么演化?如何迁徙的?

我想这些是我以后要努力解决的问题。最后感谢我的两位导师,感谢我们葡萄研究团队,还要感谢很多朋友的帮助,谢谢大家。

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