国际学术期刊BMC Plant Biology近期在线刊登了一项来自中国科学院华南植物园及合作单位的研究成果,研究团队正式命名了来自老挝的一个豆科植物新属——石蚂蟥属Petrodesmum。这一发现进一步完善了豆科山蚂蟥族的分类系统。
该研究对象是一种名为 Desmodium vidalii (Grona vidalii)的植物,最早于2002年由日本学者大桥广好基于老挝中部的标本描述。在传统分类系统中,它被归入广义的山蚂蟥属,该属曾经包含约275种,广泛分布于全球热带亚热带地区。然而,随着分子系统学的发展,科学家们发现广义的山蚂蟥属实际上是一个高度多系的类群,即其中包含多个不直接相关的演化支系。经过系统修订,原属下的物种已被重新划分到18个不同的属中。目前狭义的山蚂蟥属主要分布于美洲,在非洲仅有一种分布,而亚洲并无自然分布。
Desmodium vidalii 最初被置于广义山蚂蟥属下的长柄山蚂蟥亚属,该亚属后来被提升为两个独立属:长柄山蚂蟥属Hylodesmum 和单节豆属Monarthrocarpus。近期,大桥广好仅依据形态又将其转移至假地豆属Grona,建立新组合Grona vidalii。假地豆属也是从广义山蚂蟥属中恢复的属,现已成为为山蚂蟥族第二大属。但这些分类处理始终存在争议。
为什么这个物种需要独立成属?研究团队给出了充分的证据。形态上,Desmodium vidalii 展现出一系列独特的性状组合:草本习性、茎短而呈“之”字形弯曲、叶片具有极长的叶柄和顶生小叶的长轴、小叶次级叶脉直达叶缘、假总状花序长且花稀疏、次级苞片存在、小苞片缺、二体雄蕊、无花盘、荚果两缝线均深缢缩且具果柄。这些特征使其在长柄山蚂蟥属、单节豆属和假地豆属3个属之间呈现出“中间态”的形态特征。更为关键的是其独特的生态偏好:该物种仅生长在石灰岩岩壁的裂隙中,这种生境在山蚂蟥族中是独一无二的。
为了明确该物种的系统位置,研究团队进行了广泛的分子系统发育分析。他们获得了山蚂蟥族全部47个属及约32%的物种的样本,利用叶绿体序列、核核糖体序列以及353个单拷贝核基因等多套数据进行建树。分析结果清晰显示:Desmodium vidalii 在所有系统发育树中均构成一个独立的演化支系(Clade 11),与长柄山蚂蟥属、单节豆属和假地豆属明显区分开来。这一结果在质体和核基因数据中高度一致。
综合形态学、生态学和分子系统学的多重证据,研究团队正式将该物种从山蚂蟥属或假地豆属中移出,建立新属石蚂蟥属Petrodesmum K.W.Jiang & Z.Q.Song,并将该物种重新组合为 Petrodesmum vidalii (H.Ohashi) K.W.Jiang & Z.Q.Song。新属名 Petrodesmum 由希腊词根“petro-”(意为“岩石”)和“desmum”(源自 Desmodium,意为“链”或“带”,指其荚果呈节荚状)组合而成,意指该属植物生长于石灰岩生境。中文名“石蚂蟥属”亦取此意。该属目前为单型属,即仅包含石蚂蟥Petrodesmum vidalii 一个物种,分布于老挝中部的石灰岩地区。研究还提供了老挝境内山蚂蟥族所有29个属的分属检索表,为该地区的植物分类鉴定工作提供了实用工具。
这一发现再次证明,即使在分类学研究较为深入的类群中,结合形态学、生态学和分子系统学等方法仍然能够揭示被忽视的演化支系。随着对东南亚地区,特别是石灰岩生态系统的持续调查,未来或将有更多类似的分类学发现。
中国科学院华南植物园科研助理蒋凯文为论文第一作者,助理研究员宋柱秋为通讯作者。昆明植分生物技术有限公司的张君和华南植物园李世晋研究员为论文的重要参与者。该研究得到了广东省基础与应用基础研究旗舰项目、广东省林业局科技计划项目以及科技基础资源调查专项的资助。论文链接:https://doi.org/10.1186/s12870-026-08552-4

图1. 石蚂蟥属Petrodesmum的等模式标本(A)和分子凭证标本(B)

图2. 利用叶绿体数据构建的山蚂蟥族所有属的系统发育关系
(新属石蚂蟥属Petrodesmum形成一个单独的分支Clade 11)