海口发现海南独有物种——邢氏水蕨 系国家二级重点保护植物
邢氏水蕨。中国科学院上海辰山植物科学研究中心供图
近日，上海辰山植物园(中国科学院上海辰山植物科学研究中心)蕨类植物多样性和进化研究组联合中国医学科学院药用植物研究所海南分所研究人员，在Phytotaxa期刊上发表中国水蕨属横走茎新物种——邢氏水蕨。此次发现的地点为海口羊山湿地，系国家二级重点保护植物，基于世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种等级评估标准被列为易危物种。据了解，邢氏水蕨目前为海南独有物种，数量较少，对海南生物的多样性和生态环境有重要的意义。
邢氏水蕨为横走茎。中国科学院上海辰山植物科学研究中心供图
采样中发现新物种
逐一比对进行基因测序
邢氏水蕨。中国科学院上海辰山植物科学研究中心供图
2019年年初，上海辰山植物园正在开展全国范围内的水蕨植物研究，副研究员郑希龙在海口羊山湿地对水蕨植物进行了采样。“经过观察发现，在海口采样的水蕨和其他水蕨有明显的不同。”上海辰山植物园研究员严岳鸿说，水蕨属系国家二级保护植物，隶属于凤尾蕨科水蕨亚科，常成片漂浮于湖沼、池塘、河沟中。“目前发现的水蕨均为根状茎直立，邢氏水蕨的根茎是横向的，这是最大的不同。”严岳鸿介绍道，水蕨广泛分布于热带亚热带淡水湿地环境，一般生长周期为一年，进入繁殖期几个月就会枯萎，而邢氏水蕨为多年生植物，生长周期较长。
上海辰山植物园蕨类植物研究团队发现邢氏水蕨，右为严岳鸿。中国科学院上海辰山植物科学研究中心
面对邢氏水蕨的不同点，严岳鸿和团队成员认为其是新物种的可能性很高。目前已知全世界约有水蕨属植物6种，其中我国有记录的为水蕨和粗梗水蕨两个种，在海南均有分布。“确认其为新物种，最难的是将其进行分子生物学的基因测序，我们对国外的水蕨样本并不了解。”严岳鸿和研究团队花了一年的时间，通过对全世界6种水蕨属植物样本的基因测序和对比，发现邢氏水蕨的染色体数目约154或156，为四倍体。通过叶绿体基因片段测序与世界其他水蕨属物种进行比较、构建系统亲缘关系后发现，邢氏水蕨样本为于水蕨属植物基部的独立分支，与水蕨属其他所有类群构成姐妹类群，确认其是尚未发表的水蕨属新物种。
仅在流水习性的湿地生长
对环境敏感属易危物种
水蕨是一种水生的蕨类植物，由于水陆两栖的特性，形态特征变化大，从10厘米到70厘米不等，叶片多种形状，但总体来说可分为营养叶和生殖叶两种。此次发现的邢氏水蕨长度为30至40厘米，成片生长但数量并不多。其中邢氏水蕨生殖叶的叶片较宽，能产生孢子进行繁殖，营养叶的叶片为直立细长状，能更好地进行光合作用。
邢氏水蕨的生殖叶(右)和营养叶(左)。中国科学院上海辰山植物科学研究中心供图
“和一般的水蕨不一样，邢氏水蕨只生长在流水水源的湿地环境下，且对环境很敏感。”严岳鸿说，新发现的水蕨被命名为“邢氏水蕨”(Ceratopterisshingii)，是为了纪念中科院华南植物园研究员邢福武过去数十年间对海南植物调查研究的贡献。邢氏水蕨目前已知分布在海口市羊山湿地的娘娘庙、将军山及定安久温塘等少数具有流水习性的淡水湿地，产地面积较小，并面临着严峻的人为干扰现状和灭绝风险，基于世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种等级评估标准，将该物种列为易危物种(VU)。
“目前邢氏水蕨仅在海南被发现。”严岳鸿称，海口羊山湿地为独特的热带火山口湖泊湿地类型，其水质条件、土壤成分条件和其他湿地类型的环境条件有明显的差异，在独特的生境条件下极易形成新的物种。此次邢氏水蕨的发现也为中国生物物种名录及国家重点保护野生植物名录增添新成员。
将对习性和繁殖进行研究
为湿地植物保护提供科学保障
水蕨是蕨类植物生物学研究的模式植物。“后续我们将对邢氏水蕨进行习性和繁殖方向的研究，使其得到更好的保护。”严岳鸿和团队将继续通过对海口羊山湿地的植物进行种群遗传学的研究，深入开展种群分化分析，为进一步保护海口湿地植物提供科学依据。
蕨类植物研究团队发现邢氏水蕨，左为严岳鸿。中国科学院上海辰山植物科学研究中心
“邢氏水蕨的发现也是海南湿地环境改善和生物多样性的体现。”海口市湿地保护管理中心综合科副科长吴淑邦说，近年来，随着海口湿地生态环境的改善，越来越多珍稀濒危的湿地植物种群得以恢复，对包括尖叶卤蕨、水菜花、水角、野生稻、金银莲花、延药睡莲等植物开展生物学、生境类型、种群等相关的研究，并使其得到良好的保护。此外，海口市湿地保护管理中心还通过加强规划设计、制定了《海口市湿地保护修复总体规划(2017-2025年)》、计划建设谭中洋、白水河、新旧沟湿地乡村公园等措施，保护海口的湿地资源。
据了解，邢氏水蕨的发现和研究论文的发表，上海辰山植物园蕨类植物研究团队助理研究员张锐为论文第一作者，研究员严岳鸿、副研究员郑希龙为共同通讯作者。研究工作得到海口市林业局、上海市绿化局科技攻关项目、中科院战略性先导科技专项、生物多样性调查与评估项目和中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目的共同资助。