作者：梁前進（北京師范大學生命科學學院教授）

　　春天，萬物生發，又一個植樹節如約而至。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-擔桿島紅樹林濕地一游。

　　“紅樹林”這一名字據說出自古代馬來人。據傳馬來人砍伐這種樹木時，發現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）對植物的生長發育有害，土壤鹽度在0.5%～1%時，就只有少數耐鹽植物才能生存了；鹽度超過1%時，僅少數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，使植物體內離子失衡，產生光合作用受擾、呼吸作用受抑，以及蛋白質合成率下降、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“保衛細胞”的細胞圍成。氣孔在植物利用光合作用的光反應中形成的同化力將二氧化碳轉化為碳水化合物以及呼吸、蒸騰作用（植物體內水分以氣體形式散發到大氣中）等氣體的進出通路，保衛細胞承擔了氣孔的開閉調節作用。過量鹽分會阻止保衛細胞內淀粉的形成，影響氣孔關閉，使植物體急速失水乃至枯萎。當土壤鈉離子太多時，植物的細胞膜就會被破壞，大量的酶（活細胞分泌的具有催化能力的蛋白質）失去活性，植物代謝失常，根部嚴重損傷。

　　然而，即使在這樣的環境中，紅樹能夠“聰明”地生存下來。

　　在淇澳-擔桿島自然保護區，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境的紅樹林組成樹種，除可防風、防浪外，長出的木材也是很好的薪炭柴；樹皮中含有鞣質，是栲膠的原料。

　　與大多數紅樹植物一樣，蠟燭果的根系具有超級的“拒鹽”本領，長期的海洋環境適應性演化使其發展出極具特色的“半透膜”構造，不僅可以將海水之中的鹽質拒于體外，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。分泌結構是植物（體表或體內）的一些特殊細胞或細胞群，可產生一些次生代謝物質并分泌出去。這些次生代謝物包括揮發油、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構——鹽腺。

　　淇澳-擔桿島紅樹林保護區的木質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非常容易氧化，從而呈現紅色，這就是其名稱的由來。海邊成片的紅樹林形成碧海綠洲，對調節熱帶氣候、防止海岸侵蝕等起了至關重要的作用。紅樹這樣的環境衛士，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，我們再來談談其立足部位——樹根。

　　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”。樹根是本源、是立足點，是生命之基石。我們不妨選幾種根型，體會一下惡劣環境下樹木的生存戰術。

　　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陸的鹽灘地，樹皮含單寧量可達20%；其標志性棲息環境是秋茄樹的灌叢。作為我國的紅樹林優勢物種，木欖材質堅硬、色紅，在沿海林帶種植，可形成自然穩定的生態景觀。為什么它能在鹽堿灘涂之地占據一席之地，與其獨特的根系密不可分，這就是支柱根。當人的腿腳不能支撐身體時，可借助拐杖甚至手臂輔助用力；當植物的根系不堪承受地上部分時，常長出許多能發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上長出，延長后以根的先端伸入土中，然后產生更多的側根，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象，非常壯觀。

　　板狀根和膝狀根——銀葉樹的負重衛士。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、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，并且最為負重的一側最發達，真可謂越壓越強。板狀根是支撐樹木、特別是高大喬木的“負重衛士”。

　　紅樹類植物要在惡劣環境中博得生存機會，必須身懷絕技，而且要“多才多藝”。銀葉樹和木欖都發出了這樣的挑戰——根條先揚后抑，向上伸出地面后轉而重新入泥，甚至反復多次，于是一個個經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、擔桿島上有一種海桑科植物無瓣海桑，就展現了壯觀的呼吸根。呼吸根就像體外的“肺”，其外有“鼻孔”（呼吸孔），內部擁有相當發達的通氣結構。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，植物應對多樣化環境的策略和結構就不勝枚舉。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胞組成的、從木本植物樹皮縫隙內吸收水分的附生根，等等，都彰顯了靈活多變、頑強不屈的競爭生存本領！還別說莖、葉、花、果等其他方面與環境協同演化的情景。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啟發——比如在鹽堿土地的治理中，就有很多技術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——作為生態系統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，很難被鳥類發現，于是格外繁盛。然而，工業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，被鳥類天敵發現當作“饕餮大餐”，使原本罕見的黑色類型形成了優勢群體。這就是“工業黑化”——達爾文用于解釋自然選擇學說的最重要案例之一。如今，這樣的植物環境污染及相應的生物類群演變不僅成為植物學、生態學，也成為環境科學研究的一個重要領域，是環境生態指標考量中的重要一環。

　　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。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，故血糖指數較低，是良好的保健品。

　　研究發現，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。

　　樹，不僅可以為人類遮風擋雨，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——樹木可以改善環境，大樹可以作為航標，可以調節氣候……如果沒有草木、樹林，動物不可能生存，人類也無法存續。

　　樹木資源中，蘊藏著巨大的健康和經濟價值

　　一談到樹木的經濟作用，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構新、種類多，是難得的藥物化學資源庫。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，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。鞣酸的大批量應用是作為鞣革與制造藍墨水的材料。蛋白質在鞣酸的作用下發生凝集，人們據此原理把牛、豬等的生皮在鞣酸的作用下進行化學處理（皮革鞣制），將其可溶性蛋白凝固。作為動物身上的結構組分，生皮放置數日就會腐爛、發臭，經這樣的處理則可打造成潔凈、柔韌和經久耐用的皮制品革。

　　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，澀味的物質基礎便是鞣酸。柿子被食用時細胞被嚼破，流出的鞣酸就會與口腔中的唾液蛋白結合，并刺激口腔黏膜，產生澀覺及收斂性麻澀感。較多的鞣酸和果膠會在人體內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——鞣酸遇石灰發生凝固反應，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術是加熱令鞣酸凝固，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）的皮上常出現黑色斑點，其性質是黑色的氧化物。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、深入探究樹木的代謝物——不僅為了開發利用之，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，更可作優良的風景樹。

　　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，對乳腺癌、結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，花謝時卻轉變為紫紅色，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，便可醫治皮癬；就算剝取適量的樹皮一用，便可止住痢疾。

　　植物成分或其提取物的應用前景無量。除了用于中藥產品外，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用于減肥和降低血糖。根據終產品的需要，經物理化學提取、分離程序，可定向地獲取草木中的某些有效成分。20 世紀70 年代，我國一些中草藥工廠開始進行活性成分的機械提取； 20世紀90年代，在國際上興起了回歸自然的風潮，我國的植物提取物行業和相關產品對外貿易也贏來了機遇；21世紀先進的酶法提取、超聲提取、膜分離和微波萃取等技術推動我國植物提取物業進入了黃金時期。

　　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環境為己任，森林對于人類的重大益處越來越被人們所認識。如今，義務植樹運動蔚然成風，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，加快建設人與自然和諧共生的現代化！

　　《光明日報》（ 2022年03月10日 16版）