世界維管束植物大盤點

圖片來源:Wiki
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撰文|葉綠舒

全世界到底有多少種植物呢?在科學家們比對許多網站、搜尋大量文獻,刪除掉不同名但實為同種的植物後,邱園(the Royal Botanical Gardens, Kew)終於在今年釋出了第一份世界(維管束)植物調查報告。

根據這份報告,世界上有390,900種維管束植物,其中種子植物有369,000種,佔94.4%。這麼多的維管束植物,有多少種為人類所用了呢?根據文獻的紀錄,人類只用了31,128種,還不到十分之一(7.96%);其中最大宗,不意外就是藥用(17,810種,57.1%)。當作食物的植物則有5,538種(17.8%),而作為材料的則有11,365種(36.5%)。雖然我們常聽到「有毒植物」這個詞,但在這麼多為人類所用的植物裡面,只有2,503種是作為毒藥/毒素,還不到一成(8.04%)。

在2015年,全世界總共發現2,034種新植物。包括九十種海棠屬、十八種蕃薯屬(包括了蕃薯 Ipomoea batatas 的近親)、五種洋蔥屬以及一種在臉書上發現的肉食植物。中國、澳洲與巴西是過去十年提出最多新種的國家,中國提出了1,537種,澳洲提出了1,648種,而巴西則提出了2,200種。

●同種不同名?
為什麼有時會有不同名但實為同種的狀況呢?那是因為同一種植物在不同的時間、空間,被不同的人發現的關係。由於命名是根據生物的特徵,所以同一個植物會有不同的名字。這些分類上的同義詞(synonym),由於描述了生物的特徵,因此也會被保留下來;根據邱園的資料,平均每個植物有2.7個同義詞。

●基因定序
隨著近年生物科技的發展,植物的分類由過去以型態(尤其是花的型態)為主的分類系統,開始朝著分子分類學的方向發展。為了分類,目前已經有三分之一弱的維管束植物有部分的基因被定序(106,700種,28.92%);主要定序的基因在rbcL與/或matK上。這兩個基因都是葉綠體的基因,因為在不同的植物間高度保留而被用做分類上的依據。整個基因體完整的被解讀出來的植物,只有一百三十九種,還不到0.1%,而且大部分是農作物。由於氣候變遷造成農作物的產量與品質都受到影響,近年來各國的研究團隊紛紛在找尋農作物的野生種,並將之與現在的栽培種進行雜交,以培育出更能抗蟲、抗旱等特質的新品種,因此目前更重要的工作,應該是將農作物的野生種定序出來呢!

●植物的危機
植物雖然看起來好像不少,但是有21%的面臨絕種的威脅,例如失去棲地(包括紅樹林、森林)、病蟲害、入侵植物等都是影響植物生存的重要原因。除此之外,氣候變遷在近年來也成為一大因素。有超過十分之一的植物生長區域很容易受到氣候變遷的影響,由於植物要傳播幾乎都要藉助其他的生物或水力、風力等,使得植物們在面對氣候變遷時特別脆弱。

而有些區域--如巴西,有非常豐富的植物資源,但因為人為的破壞,可能有些植物在還來不及被發現之前,就消失了。例如 Drosera magnifica 就是很好的例子。若不是一位業餘的植物愛好者剛好在那個區域還沒有被開發之前到了附近,看到它之後拍照上傳到臉書被研究人員看到,我們或許根本來不及知道世界上竟然有可以長到1.5米高的肉食植物,它就已經永遠消失在地球上了。

Drosera magnifica。圖片來源:Nature News
Drosera magnifica。圖片來源:Nature News
粉綠狐尾藻。圖片來源:Wiki
粉綠狐尾藻。圖片來源:Wiki

●其他植物有多少?
由於這份報告只有調查維管束植物,如果把「所有的」植物,包括藻類、地錢(liverwort)、角苔(hornwort)與苔蘚(moss)都算進去,會怎麼樣呢?筆者好奇調查了一下發現,苔蘚大約有12,000種,地錢約有9,000種,角苔大約有一百種,其實都還好。但是藻類很難估計,從三萬到超過一百萬種都被提出來過。如果以三萬種來算,全世界的植物約有442,000種,其中種子植物大概佔83.5%;如果藻類以一百萬種來算,全世界的植物就會有1,412,000種,種子植物大概佔26.2%。

全世界有4,979種入侵植物,包括粉綠狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)、小花蔓澤蘭(Mikania micrantha)等。這些入侵植物,若以科來區別,最大宗的是菊科,第二名是禾本科,第三名是豆科。每年世界各國因為入侵植物所造成的環境破壞、以及為了要移除入侵植物所做的努力,消耗了5%的GDP。

從1492年哥倫布發現新大陸以後,全球化的腳步就未曾停歇。全球化讓我們得以享用全世界的農產品,甚至有些無須運送就可以直接在本地生產;但有許多物種,由於人們未曾思考周詳便率爾引進,使得它們得以流佈全球。邱園的這個入侵植物清單,可以給世界各國政府作為參考,未來在考慮引進某些植物時,可以先核對一下,再考慮是否要引進。

邱園的科學家們說,第一份報告總免不了有些不足之處,不過未來他們打算每年更新一次,希望可以讓這個報告越來越好。筆者看了真覺得無限欽佩,教科書每年改版對編輯群來說幾乎是不可能,但是他們卻打算要每年改版世界(維管束)植物調查報告!!

參考文獻:
1. Royal Botanical Gardens Kew. State of the World's Plants 2016.
2. Rebecca Morelle. 2016/5/10. Kew report makes new tally for number of world's plants. BBC.

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作者:葉綠舒 慈濟大學生命科學系助理教授,科教中心特約寫手,從事科普文章寫作。

 

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