非洲热带森林新发现——隐刺草属(Cryptacanthus)的建立与系统分类学研究

研究人员针对爵床科(Acanthaceae)Justicieae族中长期存在的分类学难题，通过整合分子系统发育数据与宏观/微观形态学特征，建立了新属隐刺草属(Cryptacanthus)，解决了原Rhinacanthus virens分支的系统位置争议。该研究描述了3个新种（C. bakossii、C. ebo、C. obovatus），并为3个已知种建立新组合，通过花粉形态、花部特征等证据明确了该属的鉴别特征，为热带非洲植物多样性保护提供了重要分类学依据。

　　

在广袤的非洲热带雨林中，爵床科(Acanthaceae)植物以其惊人的多样性吸引着分类学家的目光。然而这个"美丽烦恼"在Justicieae族表现得尤为突出——作为爵床科最大且物种最丰富的分支，其分类系统长期处于混乱状态，特别是Justicia属被发现是高度并系群。就像拼图游戏中混入不同盒子的碎片，许多形态相似的物种被分散在不同属中，而分子证据又显示它们可能具有共同祖先。这种矛盾在非洲Guineo-Congolian森林的"Rhinacanthus virens分支"中尤为典型：这些形态特殊的植物曾被分别归入Justicia或Rhinacanthus属，但分子数据却暗示它们可能代表一个独立谱系。

为解开这个分类学死结，由Iain Darbyshire领衔的国际团队在《Kew Bulletin》发表了突破性研究。研究人员采用多学科方法，首先通过分子系统发育分析明确该分支的系统位置，继而从宏观形态、花粉特征等多角度寻找鉴别特征。研究不仅解决了长期悬而未决的分类难题，更揭示了非洲热带森林中一个独特的进化谱系，其中三个新发现的物种已被评估为极度濒危(CR)，凸显了这项研究的保护生物学意义。

关键技术方法包括：1)分子系统发育分析：对50个Justiciinae样本进行5个基因位点(trnS-G、nrITS等)测序，采用最大似然法构建系统树；2)形态学分析：基于BM、K等标本馆的标本观察和野外照片，测量花部等关键特征；3)花粉显微技术：通过光学和扫描电镜观察花粉形态；4)保护评估：使用GeoCAT工具计算物种分布范围(EOO/AOO)，依据IUCN标准评估濒危等级。

研究结果：

分子系统发育证据

最大似然分析强烈支持(100% bootstrap)Rhinacanthus virens与Justicia tenuipes等物种构成独立分支，该分支与亚洲的J. vagabunda仅有弱支持(62%)的姐妹关系。值得注意的是，典型的Rhinacanthus物种形成另一个单系群，证实了将R. virens分支提升为新属的合理性。未测序的东非森林物种R. submontanus被确认属于核心Rhinacanthus分支，而刚果民主共和国的新发现种群则意外地归入核心Rhinacanthus而非预期的新属。

形态学诊断特征

新建立的隐刺草属具有独特的花部特征组合：花冠管细长圆柱形（长于唇瓣1.25-4.7倍），上唇卵状三角形且呈兜状，药隔基部具小突起，成熟种子呈(橄榄)褐色。这些特征与核心Rhinacanthus形成鲜明对比——后者花冠上唇窄披针形、无兜状结构，药隔无突起，种子呈黑色。花粉形态显示有趣的种间变异：C. tenuipes为4孔沟型而C. virens为3孔沟型，且伪沟结构在种间存在insula（岛状）与peninsula（半岛状）的差异。

新分类群描述

研究描述了3个喀麦隆特有种：C. bakossii（叶基楔形，花冠管比例1.6:1）、C. ebo（叶基浅心形，花萼裂片长达8.5mm）和C. obovatus（叶倒卵形，花粉红色具紫斑）。其中C. ebo仅发现于拟建Ebo国家公园的单一地点，其栖息地正面临伐木威胁；C. bakossii在Bakossi山脉的已知种群也极为有限。结合地理分布分析，这些新种均被评估为极度濒危(CR)。

讨论与意义：

这项研究通过整合分子与形态证据，成功解决了Justiciinae亚族中长期存在的分类难题。隐刺草属的建立不仅使分类系统更符合自然演化关系，其独特的形态特征组合也为爵床科演化研究提供了新视角。特别值得注意的是，该属所有物种均局限于非洲热带雨林，其中半数物种处于极度濒危状态，突显了热带森林保护的紧迫性。研究采用的"分支优先"(clade-by-clade)分类策略，为处理其他复杂类群提供了范本。

从方法论看，研究揭示了花粉形态在近缘类群鉴别中的局限性——尽管C. virens最初因其特殊的insula型花粉被认为应独立成属，但后续发现同属物种存在变异，甚至种内也存在可塑性。这提示在分类修订中需综合多证据来源，避免单一特征的过度解读。

该研究的保护意义尤为突出：Ebo森林作为喀麦隆首个"重要植物区"(IPA)，拥有包括隐刺草新种在内的100多种受威胁植物。研究团队通过及时命名和评估这些新分类群，为保护这片生物多样性热点提供了科学依据。正如作者强调，在森林快速消失的当下，这类分类学研究已不仅是学术探索，更是与时间赛跑的抢救性工作。