精美的耳叶象牙参，高山上的姜科植物

姜科植物为多年生草本植物，起源于白垩纪中期的冈瓦纳大陆，现存的种类的95%以上分布于热带亚热带的低海拔地区。

然而姜科里的一个类群－－象牙参，则比较“个性”，它是生活在高山地区的姜科植物。

象牙参属（Roscoea）是姜科植物中分布海拔较高的类群，为多年生的落叶草本，是姜科植物中极为特殊的一个高山植物类群。象牙参属一共约20个物种，形成典型的分段式分布模式。约8个种分布在喜马拉雅山脉（红线内），另外12个种分布于中南半岛北部的横断山区（云南北部，蓝色线内）。两个地区之间则没有象牙参分布。（见下图）

8种在喜马拉雅山，另外12种在横断山区，形成“两地分居”

分布于喜马拉雅山脉的三种象牙参

分布于横断山区的的三种象牙参

那么问题来了。 象牙参为什么会形成这种“两地分居”间断的分布情况？

版纳植物园的青年科学家赵建立，利用分子钟技术，找到了象牙参“两地分居”的原因。

原来，象牙参是在印度板块撞击到欧亚板块之后，随着喜马拉山隆升，以及中南半岛的地理变迁而逐渐形成的。通过对地质变迁的时间和植物分子钟的比对，发现这些植物分化的时间恰好与地质变迁相互吻合。象牙参的进化历史同时也反应了东亚的重大历史事件。

象牙参的起源、分化过程与地质时间

印度板块约在8000万年前撞击到欧亚板块之上，到了约3200万年的时候，青藏高原发生快速隆升，象牙参属就在此时，从距药姜属中分化出来，并在喜马拉雅山脉地区和中南半岛北部形成连续分布的格局。 又过了大约1000万年，到了约2300万年前，由于印度板块向东南方向挤压，青藏高原快速隆升的同时，导致中南半岛顺时针发生了滑动。正是此次地质变迁，造成了象牙参的地理隔离，形成了喜马拉雅山脉和横断山区“两地分居”的间断分布模式。

距药姜种子依靠鸟类散布种子，因此它可以连续分布

通过进化树，我们可以清晰地看出来，象牙参最近的“祖先”是距药姜（见上上图）。距药姜属在整个喜马拉雅山脉到云南北部是连续分布的。为什么呢？因为它的种子依靠鸟类散布种子。鸟类在吃了它的种子之后，可以飞跃滇西北横断山区的高山大川。即便是雄伟的三江并流等高山深谷也不会阻隔距药姜属的分布，所以距药姜呈现出连续分布的格局。

象牙参种子较小，靠蚂蚁散布，难以跨越高山深谷

然而象牙参则与距药姜不同。象牙参属的种子较小，主要依靠蚂蚁散布种子。蚂蚁散布能力有限，无法像鸟儿一样飞跃山川峡谷，拉屎扩种。这种生存策略，很可能就是导致象牙参属植物最终“两地分居”的原因。

通过对象牙参“两地分居”的深入研究，作者以一个小草草的分布故事，揭示了青藏高原形成过程中所带来的剧烈变化。以高山上盛开的花儿，展示了喜马拉雅山脉沧海桑田的震撼。正如作者在QQ上与我所言，每一个“花草”（植物类群）的演化历史都有可能揭示一段地质环境变迁的特殊历史。象牙参的故事不止如此（当然他们又有了新发现，之后我们另撰文介绍），植物对高山进化的适应及繁殖适应机制的研究将会更加精彩，它们等待着人类去探索去发现。

（注：图片和部分文字均来自于赵建立科学青年节海报，文章来源：Gondwana Research 2016）