作者：梁前進（北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授）

　　春天，萬物生發(fā)，又一個植樹節(jié)如約而至。中國人愛樹、愛綠，許多樹木與中國人的精神世界緊密聯(lián)系，如松柏、冬梅，被中國人賦予獨有的詩意，成為象征著中華文明的一種圖騰。那么，樹木總是被動地被人類認(rèn)知、利用和種植，抑或“無奈”地被破壞的嗎？我們不妨把樹木看作是一種絕頂聰明的“精靈”，來領(lǐng)略一下它們的生命活力。

　　蠟燭果的“拒鹽”奧秘

　　不久前，我來到珠海講授生物遺傳課，課程間歇到淇澳島-擔(dān)桿島紅樹林濕地一游。

　　“紅樹林”這一名字據(jù)說出自古代馬來人。據(jù)傳馬來人砍伐這種樹木時，發(fā)現(xiàn)木材的斷口甚至把刀、鋸口都染成了紅色，因此獲得了純天然的染料——從樹皮中提取的顏料。“紅樹”的名稱也就因此誕生了，名稱中包括“紅樹”和“樹叢”的含義。

　　如今，人們對紅樹最深的印象，是其不畏鹽堿沼澤環(huán)境的堅韌。

　　我們知道，土壤中過多的鹽堿離子（主要是氯離子和鈉離子，也就是食鹽主要成分氯化鈉的兩個離子組分）對植物的生長發(fā)育有害，土壤鹽度在0.5%～1%時，就只有少數(shù)耐鹽植物才能生存了；鹽度超過1%時，僅少數(shù)極強耐鹽性野生植物才能生存。高濃度的鹽分使土壤滲透壓增高，植物吸水困難甚至體內(nèi)水分被迫外滲，造成脫水；土壤中可溶性鹽類的大量積累引起離子間的競爭性吸收效應(yīng)，使植物體內(nèi)離子失衡，產(chǎn)生光合作用受擾、呼吸作用受抑，以及蛋白質(zhì)合成率下降、分解加快等。

　　在植物的葉子、莖等器官的表皮上存在許多特有的凸透鏡狀微小開孔，叫氣孔，由兩個腎形的被稱為“保衛(wèi)細(xì)胞”的細(xì)胞圍成。氣孔在植物利用光合作用的光反應(yīng)中形成的同化力將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳水化合物以及呼吸、蒸騰作用（植物體內(nèi)水分以氣體形式散發(fā)到大氣中）等氣體的進出通路，保衛(wèi)細(xì)胞承擔(dān)了氣孔的開閉調(diào)節(jié)作用。過量鹽分會阻止保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)淀粉的形成，影響氣孔關(guān)閉，使植物體急速失水乃至枯萎。當(dāng)土壤鈉離子太多時，植物的細(xì)胞膜就會被破壞，大量的酶（活細(xì)胞分泌的具有催化能力的蛋白質(zhì)）失去活性，植物代謝失常，根部嚴(yán)重?fù)p傷。

　　然而，即使在這樣的環(huán)境中，紅樹能夠“聰明”地生存下來。

　　在淇澳-擔(dān)桿島自然保護區(qū)，生長著一種紫金牛科木本植物——蠟燭果,又名桐花樹，喜歡海邊潮水漲落的污泥灘涂環(huán)境的紅樹林組成樹種，除可防風(fēng)、防浪外，長出的木材也是很好的薪炭柴；樹皮中含有鞣質(zhì)，是栲膠的原料。

　　與大多數(shù)紅樹植物一樣，蠟燭果的根系具有超級的“拒鹽”本領(lǐng)，長期的海洋環(huán)境適應(yīng)性演化使其發(fā)展出極具特色的“半透膜”構(gòu)造，不僅可以將海水之中的鹽質(zhì)拒于體外，而且有能力從高鹽海水中汲取生命活動所需要的淡水。俗話說“常在河邊走，哪能不濕鞋！”原來蠟燭果等紅樹類植物的根系也難以完全阻止鹽分入體，而其解決問題的方式是分泌鹽分。分泌結(jié)構(gòu)是植物（體表或體內(nèi)）的一些特殊細(xì)胞或細(xì)胞群，可產(chǎn)生一些次生代謝物質(zhì)并分泌出去。這些次生代謝物包括揮發(fā)油、生物堿、有機酸、樹脂、殺菌素和蜜汁等，蠟燭果等樹木就具有分泌無機鹽的結(jié)構(gòu)——鹽腺。

　　淇澳-擔(dān)桿島紅樹林保護區(qū)的木質(zhì)步道很適合考察自然，不一會兒即可見到有同樣泌鹽功能的紅樹種——爵床科的老鼠筋。晴朗的天氣里，老鼠筋的葉片分泌出的大量鹽分，形成了一粒粒晶體，晶瑩透亮！

　　紅樹植物之“紅”不在于樹葉，而在于樹干、枝杈，其斷裂面露出的單寧物質(zhì)非常容易氧化，從而呈現(xiàn)紅色，這就是其名稱的由來。海邊成片的紅樹林形成碧海綠洲，對調(diào)節(jié)熱帶氣候、防止海岸侵蝕等起了至關(guān)重要的作用。紅樹這樣的環(huán)境衛(wèi)士，必有高超的生存之道——其拒鹽、泌鹽的功能就是一種“妙招”。

　　獨特的根，讓紅樹在逆境中生長

　　說了紅樹顯眼的地上部分，我們再來談?wù)勂淞⒆悴课弧獦涓?/p>

　　唐代李頎有“古藤池水盤樹根，左攫右拏龍虎蹲”的詩句，曹松寫過“古甲磨云拆，孤根捉地堅”，清代鄭燮更有“咬定青山不放松，立根原在破巖中。千磨萬擊還堅勁，任爾東西南北風(fēng)”。樹根是本源、是立足點，是生命之基石。我們不妨選幾種根型，體會一下惡劣環(huán)境下樹木的生存戰(zhàn)術(shù)。

　　支柱根——木欖的“抬轎眾生”。樹木生于淺海鹽灘，胎生，喜歡略微干旱、空氣流通好并伸入內(nèi)陸的鹽灘地，樹皮含單寧量可達20%；其標(biāo)志性棲息環(huán)境是秋茄樹的灌叢。作為我國的紅樹林優(yōu)勢物種，木欖材質(zhì)堅硬、色紅，在沿海林帶種植，可形成自然穩(wěn)定的生態(tài)景觀。為什么它能在鹽堿灘涂之地占據(jù)一席之地，與其獨特的根系密不可分，這就是支柱根。當(dāng)人的腿腳不能支撐身體時，可借助拐杖甚至手臂輔助用力；當(dāng)植物的根系不堪承受地上部分時，常長出許多能發(fā)揮支持作用的不定根，以一定的角度與主根形成合力。這樣的不定根就是支柱根。支柱根接近地面從節(jié)上長出，延長后以根的先端伸入土中，然后產(chǎn)生更多的側(cè)根，成為強化植株支撐力量的輔助根系。支柱根在玉米中可明顯看到，更可形成熱帶榕樹的獨木成林現(xiàn)象，非常壯觀。

　　板狀根和膝狀根——銀葉樹的負(fù)重衛(wèi)士。熱帶海岸紅樹林的樹種之一、梧桐科常綠喬木銀葉樹，具有抗風(fēng)、耐澇、耐鹽堿的性能；木材堅硬，是制家具和建筑、造船的好材料；樹皮熬汁可治血尿癥、腹瀉和赤痢等。樹型優(yōu)美的銀葉樹，具深綠色葉面、銀白色葉背，更有夏季開出的紅花，是熱帶、亞熱帶濱海的良好景觀樹種。銀葉樹的支柱根是板狀不定根，由側(cè)根外向性異常次生生長形成；常輻射狀生出，多為3~5條，并且最為負(fù)重的一側(cè)最發(fā)達，真可謂越壓越強。板狀根是支撐樹木、特別是高大喬木的“負(fù)重衛(wèi)士”。

　　紅樹類植物要在惡劣環(huán)境中博得生存機會，必須身懷絕技，而且要“多才多藝”。銀葉樹和木欖都發(fā)出了這樣的挑戰(zhàn)——根條先揚后抑，向上伸出地面后轉(zhuǎn)而重新入泥，甚至反復(fù)多次，于是一個個經(jīng)折彎形成的樹根片段，像行單膝跪地禮的勇士，隱約可以想象出巨大軀干頂端仰視天空的臉。這樣的根就叫膝狀根（膝根）。

　　筍狀根——無瓣海桑的呼吸器官。用根呼吸？沒有弄錯吧？還真沒有！紅樹、水龍和落羽松等植物生長在沼澤或海岸低凹地，它們的一部分根向上生長并露出地面，成為呼吸根。我所漫步的淇澳島、擔(dān)桿島上有一種海?？浦参餆o瓣海桑，就展現(xiàn)了壯觀的呼吸根。呼吸根就像體外的“肺”，其外有“鼻孔”（呼吸孔），內(nèi)部擁有相當(dāng)發(fā)達的通氣結(jié)構(gòu)。在土壤缺氣的不良條件下，呼吸根作為通氣、貯氣和換氣器官，是維持植物正常生活的奇妙武器。

　　僅就根來講，植物應(yīng)對多樣化環(huán)境的策略和結(jié)構(gòu)就不勝枚舉。除了上述提到的幾種情形外，常春藤、凌霄等植物細(xì)長柔軟、頂端扁平而形成吸盤的攀援根，蘭科、天南星科植物由多層厚壁死細(xì)胞組成的、從木本植物樹皮縫隙內(nèi)吸收水分的附生根，等等，都彰顯了靈活多變、頑強不屈的競爭生存本領(lǐng)！還別說莖、葉、花、果等其他方面與環(huán)境協(xié)同演化的情景。暖心地說：不容易啊，我的樹！我們怎能忍心破壞或干擾每一種、每一棵樹木的生存繁殖機會！

　　保護樹木，就是保護我們生存的家園

　　之前談了樹木的一些奧秘，或許有人會問：知道這些有什么用？這個問題，很難用一句兩句話來回答。簡單地說，研究樹木的奧秘，不僅僅是出于我們的好奇心，我們也從樹木的生存之道中受到了很多科學(xué)啟發(fā)——比如在鹽堿土地的治理中，就有很多技術(shù)借鑒了紅樹林抗鹽堿的方法。而更重要的是，只有更好地了解樹木，才能讓我們更好地保護樹木——作為生態(tài)系統(tǒng)中最重要的成分之一，樹木與其他生物形成的和諧共同體是地球成為宜居星球的最大奧秘，更值得關(guān)注與研究。

　　從雙肩背包中取出面包和礦泉水，我坐到一塊大石頭上享用“野餐”，石頭上的一塊塊“彩繪”吸引了我。這樣的生命類型存在于一些大樹和巖石上，叫作地衣。地衣是真菌和藻類生物的結(jié)合體，其中大量真菌形成了許多小空間為藻類植物提供了生息場所。藻類也投桃報李，通過光合作用制造營養(yǎng)并與真菌同享，過著互利互惠的生活。命運共同體的強大力量使之能夠繁衍于荒涼、惡劣的環(huán)境中，而其背后不僅有巖石作為靠山，也有樹干、樹枝敞開的胸懷！

　　19世紀(jì)英國曼徹斯特郊外的森林里，高大的樺木樹上棲息著灰色的地衣，顏色相似的樺尺蛾在此停息，很難被鳥類發(fā)現(xiàn)，于是格外繁盛。然而，工業(yè)化的副作用使煙塵污染、破壞了地衣層，黑色的樹干更多暴露，淺色樺尺蛾因體色與之形成耀眼的對比，被鳥類天敵發(fā)現(xiàn)當(dāng)作“饕餮大餐”，使原本罕見的黑色類型形成了優(yōu)勢群體。這就是“工業(yè)黑化”——達爾文用于解釋自然選擇學(xué)說的最重要案例之一。如今，這樣的植物環(huán)境污染及相應(yīng)的生物類群演變不僅成為植物學(xué)、生態(tài)學(xué)，也成為環(huán)境科學(xué)研究的一個重要領(lǐng)域，是環(huán)境生態(tài)指標(biāo)考量中的重要一環(huán)。

　　不僅如此，樹木作為地球生物圈中的重要生物，是動物賴以生存的基礎(chǔ)。例如，無刺蜂。這是一種不蜇人的蜜蜂，它在自然界獲得富含蔗糖的花蜜可產(chǎn)生海藻酮糖含量豐富、有益健康的蜂蜜。海藻酮糖替代蔗糖，可作為高價值的天然甜味劑，食之則致齲齒率低，可增強身體抗氧化功能，而其小腸水解吸收率則僅有蔗糖的1/3，故血糖指數(shù)較低，是良好的保健品。

　　研究發(fā)現(xiàn)，在自然界，無刺蜂屬于群體生活類型，繁忙地進行泌蠟、筑巢和采集、儲存蜂蜜和花粉。除了墻縫、巖隙等就地搭窩的生活方式外，營建巢穴于樹洞之中，是其在大自然叢林舞臺中“跳舞”的堅實基礎(chǔ)。

　　樹，不僅可以為人類遮風(fēng)擋雨，其作為其他生物的生存依靠，又有無限的可能！

　　造訪紅樹林，以樹為核心的自然景觀令人心曠神怡。不僅紅樹有綿延可頌的歷史，任何樹木都可能蘊含無窮的意義——樹木可以改善環(huán)境，大樹可以作為航標(biāo)，可以調(diào)節(jié)氣候……如果沒有草木、樹林，動物不可能生存，人類也無法存續(xù)。

　　樹木資源中，蘊藏著巨大的健康和經(jīng)濟價值

　　一談到樹木的經(jīng)濟作用，很容易使人想到做家具。其實，植物的成分和提取物中蘊藏著巨大的健康和經(jīng)濟機制。

　　中華民族的繁衍生息，離不開樹木和其他植物作為健康保鏢，因為中醫(yī)的藥用資源主要是植物。我們前面提到的老鼠筋就是一種“寶貝”，根或全株均可入藥，味淡，性寒，藥理活性相當(dāng)廣泛，具有抗癌、抵抗肝炎等作用。研究表明，老鼠筋中生物堿成分結(jié)構(gòu)新、種類多，是難得的藥物化學(xué)資源庫。我國研究人員趙丹等利用色譜分離和波譜分析技術(shù)從老鼠筋中分離出了11種化合物，其中包含了4種首次從該植物中分離的成分。

　　還有單寧物質(zhì)，也有道不完的珍奇。存在于多種植物中的單寧是多元酚類混合物，在豆科、楊柳科、蓼科、薔薇科、殼斗科、和茜草科和桃金娘科植物中含量較多。“單寧”常用來指鞣酸（單寧酸），具收斂、止瀉和止汗的作用。在川、滇等地較多分布，在全國大部分地區(qū)生長的漆樹科落葉小喬木或灌木樹種鹽膚木（也就是五倍子樹），幼芽或葉柄上長著一些稱為“五倍子”的瘤子（實為遭受五倍子蚜的刺傷而生成的囊狀蟲癭），其中就含有大量鞣酸。鞣酸的大批量應(yīng)用是作為鞣革與制造藍墨水的材料。蛋白質(zhì)在鞣酸的作用下發(fā)生凝集，人們據(jù)此原理把牛、豬等的生皮在鞣酸的作用下進行化學(xué)處理（皮革鞣制），將其可溶性蛋白凝固。作為動物身上的結(jié)構(gòu)組分，生皮放置數(shù)日就會腐爛、發(fā)臭，經(jīng)這樣的處理則可打造成潔凈、柔韌和經(jīng)久耐用的皮制品革。

　　說起鞣酸，又令人想起柿子。柿樹屬于是柿科落葉大喬木，其球形或扁球形的果實常令人禁不住垂涎。但是，吃柿子也需要講究。新鮮的柿子需脫澀食用，澀味的物質(zhì)基礎(chǔ)便是鞣酸。柿子被食用時細(xì)胞被嚼破，流出的鞣酸就會與口腔中的唾液蛋白結(jié)合，并刺激口腔黏膜，產(chǎn)生澀覺及收斂性麻澀感。較多的鞣酸和果膠會在人體內(nèi)的胃酸作用下形成大大小小硬塊，很可能在通過幽門到達小腸的途中滯留，在胃中會形成胃柿石，胃柿石達到一定大小無法自然排出，會造成消化道梗阻。市售的柿子常是預(yù)先用石灰水泡過或在皮上抹了層石灰的，這又有鞣酸出場——鞣酸遇石灰發(fā)生凝固反應(yīng)，不再溶于水，也就不刺激舌頭，柿子因此可去除澀味。另一種對付澀味的戰(zhàn)術(shù)是加熱令鞣酸凝固，因此有些人喜歡將柿子在熱水中泡一泡再吃，既去了澀，又除了菌。

　　如果再多說兩句，鞣質(zhì)這種樹中之物還有點“怪脾氣”——由于鞣酸分子中含許多酚羥基，對光敏感且極易氧化，因而柿子（還有梨等）的皮上常出現(xiàn)黑色斑點，其性質(zhì)是黑色的氧化物。另一方面，從柿子提取的柿澀（又名柿油），可用于涂護魚網(wǎng)和雨具，也可以用來填補船縫，用作建筑材料的防腐劑等。看來，我們有必要仔細(xì)、深入探究樹木的代謝物——不僅為了開發(fā)利用之，也為了避免其造下各種“罪孽”。

　　單論鹽膚木或柿樹中提取物就有這么多故事，更別說整個植株的全身了。

　　鹽膚木味道酸而咸，性寒，可用于清熱解毒，散瘀止血。膚木根可治勞倦乏力、腰膝酸痛、風(fēng)濕骨痛和跌打損傷，還可治腹瀉、婦女白帶和瘧疾。柿子則能止血潤便，緩和痔疾腫痛和降低血壓；食用柿餅有助于潤脾補胃，潤肺止血。含量很大的柿木邊材，是制作紡織木梭、線軸、芋子和提琴指板、弦軸等的良好用料，也可以用來打造家具、裝飾品、箱盒等，更可作優(yōu)良的風(fēng)景樹。

　　毋庸置疑，大量的樹木都不是徒有華麗外表的觀賞物，而是獨一無二的聚寶盒——任何生物物種一旦絕滅，都不可能起死回生，這就是生物進化的不可逆規(guī)律。因此，人們對于瀕于滅絕的樹種格外珍惜。

　　例如常綠喬木紫杉，又稱紅豆杉或赤柏松，是世界上瀕臨滅絕的天然珍稀樹種，國家一級保護植物。紫杉堿可引發(fā)腸胃炎、呼吸障礙和心臟病，可能突然致死。但同時，紫杉素和紫杉堿又是有名的抗癌物質(zhì)，對乳腺癌、結(jié)腸癌和肺癌等均有明顯的抑制作用。研究表明，紫杉提取物還有降低高血糖者的血糖的作用。因集觀賞和藥用于一身，紫杉被譽為“生物黃金”。

　　回到眼前——淇澳島濕地上一種頗具浪漫情調(diào)的常綠或半落葉喬木、錦葵科的桐錦吸引著人們眼球。這種半紅樹植物有著卵心形葉子，花期幾達全年——起初為黃色，花謝時卻轉(zhuǎn)變?yōu)樽霞t色，夢幻般變化中釀酒了全身寶貝——采擷葉片，便可用于消炎止腫；取果實黏液，便可醫(yī)治皮癬；就算剝?nèi)∵m量的樹皮一用，便可止住痢疾。

　　植物成分或其提取物的應(yīng)用前景無量。除了用于中藥產(chǎn)品外，植物提取物很大部分用于保健品、化妝品、食品配料等。例如銀杏提取物具有活血、化瘀、通絡(luò)的功效，還可用于健腦、益智、防治老年癡呆；枳實、蘋果和綠茶等的提取物可應(yīng)用于減肥和降低血糖。根據(jù)終產(chǎn)品的需要，經(jīng)物理化學(xué)提取、分離程序，可定向地獲取草木中的某些有效成分。20 世紀(jì)70 年代，我國一些中草藥工廠開始進行活性成分的機械提?。?20世紀(jì)90年代，在國際上興起了回歸自然的風(fēng)潮，我國的植物提取物行業(yè)和相關(guān)產(chǎn)品對外貿(mào)易也贏來了機遇；21世紀(jì)先進的酶法提取、超聲提取、膜分離和微波萃取等技術(shù)推動我國植物提取物業(yè)進入了黃金時期。

　　中國人民普遍擁有愛林、造林的熱情，以保護人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境為己任，森林對于人類的重大益處越來越被人們所認(rèn)識。如今，義務(wù)植樹運動蔚然成風(fēng)，成為一代又一代中國人成長的美好印記。讓我們從愛護樹木、植樹護林做起，加快建設(shè)人與自然和諧共生的現(xiàn)代化！

　　《光明日報》（ 2022年03月10日 16版）