生物手記

千元大鈔上的新種植物-塔塔加薊

撰文/張之毅
2019-09

生物手記

千元大鈔上的新種植物-塔塔加薊

撰文/張之毅
2019-09


先去找一張新台幣千元大鈔!鈔票左下角有一株植物,由於葉部有著纖細的裂片,一直以來被認為是台灣特有種──玉山薊(Cirsium kawakamii)。玉山薊生長在玉山山脈以北、海拔3000公尺以上的高山溪谷,筆者在中北部高山地區見到的族群,都是植株高大、整棵「刺牙牙」、頭狀花序下垂且開白花的類型。然而,既然名為玉山薊,筆者心想:「應該在玉山國家公園塔塔加一帶也看得到吧?」


南北薊花色大不同


2015年秋季,筆者在玉山薊花季赴玉山山脈以南的塔塔加地區觀察,發現這裡生長的薊屬植物開紫紅花,遍佈公路邊坡的土方,與玉山薊有著截然不同的外觀形態與生長習性。筆者持續觀察、比較兩者的巨觀與微觀形態,並考證相關文獻,在2019年初把玉山山脈以南的薊屬植物正名為台灣特有新種──塔塔加薊(Cirsium tatakaense)。


在確認塔塔加薊是新種的過程中,第一個面臨的問題是:原先命名為玉山薊的植物究竟是開白花還是紫紅花?筆者為此遠赴日本京都大學比對玉山薊的正模式標本(holotype)。這份標本有100多年的歷史,無法從乾燥的植物標本上辨識出花的顏色,但是筆者發現玉山薊模式標本的葉部裂片明顯比玉山其他的薊屬植物寬大,因此確定玉山薊指稱的是開白花且葉部裂片較寬大的族群。那麼千元鈔票上開著紫紅花、葉部裂片纖細的薊屬植物,究竟該如何分類?


即使確認巨觀形態特徵不同,仍然需要比對其他特徵來確立兩者為不同物種。花粉是植物重要的繁殖器官,筆者比對微觀的花粉形態,發現塔塔加薊的花粉及花粉表面的刺比玉山薊更大。兩者在巨觀及微觀的形態特徵,以及地理分佈都不同,有明顯的生殖隔離,顯示是截然不同的物種。


原來是親戚


薊屬植物是多刺的菊科草本植物,生長在高山或海邊等乾燥、充滿岩石、強烈日照的環境,耐乾旱和強風,其中玉山薊和塔塔加薊都是分佈在高山的族群。此外,薊屬植物的染色體基數是17,大多種類是34條染色體,玉山薊和塔塔加薊有64條染色體,可能為四倍體。多倍體植物因為染色體加倍而使細胞加大,這種特性稱為「巨大性」(gigas),反映在它們高大的植株,在野外可以發現比人還高大的玉山薊、塔塔加薊,甚至成為「森林」,充滿「猙獰」的美感。


筆者發表塔塔加薊之初,便有人說中央銀行把兩種植物弄混了。然而事實並非如此,綜觀台灣薊屬植物,塔塔加薊與玉山薊的親緣關係最為接近,在尚未確認塔塔加薊的新種地位之前,把鈔票上的薊屬植物鑑定為玉山薊,並不算錯。正因為如此,若認定之前的說法是誤植名字,實在是「拿明朝的劍,斬清朝的官」。即使當時仍不清楚它的分類地位,能把這美麗又特殊的植物放在鈔票上,也顯示出設計者獨到的眼光。


鈔票上的秘密


請再仔細觀察手中的千元大鈔,會發現鈔票上的花直立於莖頂且比較內斂,跟本文介紹的下垂如煙火綻放般的花序形態不太一樣。那是因為鈔票設計者選用的是花苞,盛開後的塔塔加薊莖頂會漸漸延長、彎曲,使花序下垂。也許鈔票設計者認為,盛開的塔塔加薊看起來有點垂頭喪氣,因此選擇含苞待放的花苞做為設計圖案,代表欣欣向榮的意象。


為什麼成熟的花序會下垂呢?中國科學院昆明植物研究所的團隊在2003年發表的論文指出,紫外光會損傷喜馬拉雅山區的垂頭菊屬植物(Cremanthodium)花粉,影響開花結實。因此,高山植物的花序下垂,面向陽光的總苞成為遮陽傘,減少花粉直接曝曬的機會,進而增加結實的成功率。


綜觀台灣薊屬植物,成熟花序會下垂的物種(包括塔塔加薊和玉山薊)都具有堅固的總苞,且都是在高山才見得到,因此我們推測應該是相同的原因。透過花序下垂就能提高植物在高山環境的適應性,一朵花的巧妙構造,令人不禁讚歎植物的奧秘!然而,物種的發現只是起點,接下來還有許多問題等著植物學家去探索。


塔塔加薊小檔案
●學名Cirsium tatakaense,菊科(Asteraceae)薊屬(Cirsium)植物,台灣特有種。
●分佈在玉山山脈以南海拔2000~3000公尺的高山開闊地(例如路邊、草原或森林邊緣)。
●多刺高大的草本植物,春季展葉生長、秋季開花,開花後地上部旋即枯萎,以地下部的根株度冬。