火山之花
文章: Ohia Hunter | 作者: 亞歷山大 (Alexander Salkever)

火山之花
   
  歐胡島庫裡歐歐(Kuli'ou'ou)山谷的最高山脊上有一片夏威夷原生森林,陡峭的火山岩山坡上,生長著當地人稱之為「奧希亞(ohi'a)」的桃金孃樹,包括已知和尚未命名的品種,這裡是生物的寶庫,保留著物種起源的線索。

奧希亞樹是夏威夷的原生樹種,在熔岩覆蓋的不毛大地上扎根生長,開出深紅的花朶。在夏威夷的傳說中,奧希亞樹與其火紅絨球狀的「麗華(lehua)」花,原是一對年輕的戀人,但是,火山女神佩雷愛上了奧希亞,當她對奧希亞求愛時,忠實的奧希亞拒絕了她。嫉妒的佩雷惱羞成怒將他變成一棵樹,失去心愛的人的麗華傷心欲絕痛哭不止,她的真情感動了其他的神,將她變成美麗的羽毛狀花,掛在奧希亞樹上,讓他們生生世世在一起。這個傳說也成為古典呼拉舞的題材而廣為人知,至今夏威夷人仍然相信,當你摘下麗華花時,天空就會下雨,因為這對戀人又要被迫分離而哭泣了。

我緊隨著伊莉莎白史黛西(Elizabeth Stacy)的腳步,走向庫裡歐歐山谷裡沒有標記的狹窄山徑上尋找奧希亞樹,天空微雨、山風強勁,山路陡峭難行。史黛西是希洛市夏威夷大學的教授以及世界上最重要的桃金孃科植物學專家,她的專業生涯大多用於揭開樹木的秘密。她在波士頓長大,熱愛大自然,於賓州州立大學研究獸藥。畢業後,主動請纓至亞馬遜森林研究團隊,她在那裡愛上了熱帶雨林與特殊樹種。

她經常攀登到陡峭的懸崖或險峻的山坡去進行研究工作,甚至因為不小心而受傷、骨折、肌腱發炎,卻仍然充滿熱情與使命感。「我知道我應該休息調養身體,但是沒有時間,」她說。「還有這麼多的事要做。」這是因為,史黛西是夏威夷奧希亞樹的獵人,她正在尋找一個偉大生物學的答案:新的物種究竟是如何出現的?

奧希亞樹之所以讓史黛西著迷的原因,與浪漫的傳說無關,而是驚訝其龐大的族群與無處不在的存在。「它是這樣的一個優勢樹種,」史黛西說。奧希亞樹游絲般的細根在荒蕪的熔岩沙漠找到埋藏的水分;在高原沼澤,它們以矮生植物形態茁壯成長。它們是本土鳥類、陸生蝸牛和昆蟲的天然庇護所,當許多植物被入侵的外來種植物所取代,奧希亞樹並未瀕臨絕種或遭到威脅,基因科學家認為,奧希亞樹是“混雜”的族群,擁有無數雜交種和種屬,是一個難解的結,有待演化生物學家去研究和解開謎題。

去年,史黛西和她的團隊在貫穿希洛市的懷露庫河發現了一群稀有的奧希亞樹,它們生長在陡峭堤岸的岩石間,雖長時期被淹沒仍存活,與其他類型的奧希亞樹不同,更重要的是,它們有不同的DNA,這意味著它們可能是一個未知的品種。

科學家認為植物被引進夏威夷不超過十萬年前,所以現在的問題是,一個新的物種如何能在這麼短的時間內進化?更誘人的是,這可能是未經紀錄的品種,不久的將來有望成為新的品種。這也在一定程度上解釋了為甚麼在夏威夷研究奧希亞樹是如此有趣。

在夏威夷的每座島嶼都有不同的奧希亞樹,因為每座島嶼的年齡不同,這個差異造就了不同的地質、地貌和環境條件,從而導致同一種屬植物的多樣性生物相,例如奧希亞樹(桃金孃樹)在乾燥的森林可以長成直立高大的樹木;在雲霧森林沼澤長成矮小、質地堅硬的小灌木;在熱帶雨林成長為有如可移動的廣闊灌木叢。

歐胡島特有種的皺摺桃金孃又名「麗華爸爸」有圓形、深皺的葉片;懷厄萊阿萊桃金孃只生長在可愛島,有較長的葉片且不聚集成花結。這種差異被認為是隨著潛在的遺傳指紋而來,提供史黛西準確的時間戳記,來辨識不同的品種可能已經進化,反之,也使得它更容易跟踪複雜的進化過程。

2004年,史黛西來到希洛,她注意到大島到處都是奧希亞樹,在一些地方更往往是唯一的原生樹種。「在原生植物中很少能發現這樣單一品種的優勢樹種,」她說。

「這真令人驚異!我開始問問題,並發現很少有桃金孃樹遺傳學和進化學的研究。這是一個混雜的種屬:有這麼多的雜交種、這麼多品種和形態。我們有五個已知的品種,但可能還有更多。我們根本不知道。」當史黛西調查為何很少有桃金孃樹的研究時,一位同事告訴她,它們非常複雜和可怕,這意味著沒有明顯的路徑和可能的驚人發現。對科學家而言,這是很高的職業風險,但史黛西說:「我想,酷!這是一個巨大的機會!」

我們越過山脊、攀著繩索尋找到只生長在高山、颶風條件下的皺摺桃金孃,其側又有一棵截然不同的桃金孃,葉片為稍淺綠色的橢圓形,史黛西摩擦葉片底部,看看輕鬆柔軟的絨毛如何脫落。「這個.我不知道。可能是一個失敗的雜交品種。」 「那是繁殖的失敗者。」史黛西希望做出演化成功到失敗者的排序,以探討為甚麼有些雜交樹種能成為成熟的樹種加以演化,而有些不能。

史黛西和她的學生針對歐胡島、可愛島和大島的奧希亞樹作標識、紀錄、創建生物資訊資料庫、基因分析和複雜的GPS定位追踪。史黛西說最難的其實是人工授粉,颳風、潮濕都很難進行,有時還得和蜜蜂競速,因為蜜蜂攜帶太多花粉,會影響授粉作業。研究小組有時也進行人工授粉,來比對雜交種和非雜交種的不同組合,以辨識新品種和樹木的演化過程。她說「夏威夷就像一塊白板,就看何種生物體可以殖民、分化和形成,夏威夷大島是最年輕的島嶼,所以我們可以將之與較古老的歐胡島和可愛島的植物相比較,探討它們隨著時間推移的發展模式。」

她對研究的熱忱,也是讓她獲得國家科學基金會5年研究補助金的原因。她也是一位很受歡迎的講師,並與K-12的學生在大島傳播科學的福音。她使用示範花園,向學生展示在不同的條件下,同一物種的兩個植物如何演化成不同型態。 

在田野調查時,她工具簡陋、能抓到甚麼就抓甚麼,但在實驗室史黛西可是進化遺傳學的前衛。她的研究小組已確定了懷露庫河奧希亞樹與夏威夷其他奧希亞樹的顯著差異,「我們已經找到相關植物的分歧,也就是生物學學術名詞中所謂的“微衛星DNA”」這意味著她可能已經發現一個新的奧希亞品種。但是要證實這是一個新品種,還需要很長時間的研究。「夏威夷仍有少數地方完全不受外界干擾,許多現在認為是稀有的植物,很可能在某個時間點是很普遍的,但現在它們面臨著失去棲息地或入侵雜草的競爭。」

雨停了。太陽出來了。森林的顏色活了起來。我們停在一棵健康的奧希亞樹旁,這是史黛西團隊數次授粉的一棵,雖然花季已過,美麗花朵卻仍然綻放。「我從來不是真正的知道它們何時開花,何時不開,它們擁有無限的可能性,無法以偏概全。」 她說。「它們總是讓我感到驚奇,這也是我覺得它們如此迷人的原因之一。」 
HH 翻譯 | Run Wu