塞拉利昂瀑布两种新增受威胁川苔草科(Podostemaceae)Inversodicraea属新种:I. joulei 与 I. lebbiei
《Kew Bulletin》:Two new threatened Inversodicraea (Podostemaceae) species from waterfalls in Sierra Leone: I. joulei and I. lebbiei
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描述并图示了塞拉利昂共和国川苔草科(Podostemaceae)Inversodicraea属的两个受威胁新种:I. joulei 和 I. lebbiei。同时报道了Lestestuella属在塞拉利昂的首次记录。Inversodicraea是非洲川苔草科中
描述并图示了塞拉利昂共和国川苔草科(Podostemaceae)Inversodicraea属的两个受威胁新种:I. joulei 和 I. lebbiei。同时报道了Lestestuella属在塞拉利昂的首次记录。Inversodicraea是非洲川苔草科中物种最丰富的属,现共包含38种。I. joulei 因其每个果瓣中肋(median rib)远端具有持久刺,以及散生、膜质、先端宽圆形的鳞叶(scale-leaves)而得到识别;而 I. lebbiei 则因具有窄三角形、粗壮、内卷、向远端展开且完全覆盖茎、排成五列的鳞叶而明显不同。I. joulei 已知仅有一个地点(location)三个位点(site),而 I. lebbiei 已知有两个地点各一个位点。根据最新的IUCN红色名录指南,由于水坝建设项目、农业活动和采矿活动导致这些物种生长的急流河流中岩石上高度淤积的威胁,I. joulei 被评估为极危(Critically Endangered),I. lebbiei 被评估为濒危(Endangered)。
川苔草科(Podostemaceae)是维管植物中生态高度特化和形态独特的科之一,其物种多为石生或河生(rheophytic)草本,适应于急流、清澈水体的瀑布和急流环境,生长在季节性淹没的岩石上。非洲约有80种,其中许多为狭窄特有,仅局限于单一河流系统或瀑布,因此极易受栖息地退化影响。Inversodicraea Engl. 是非洲该科物种多样性最丰富的属,历史上曾被归入Ledermanniella属,后经形态和分子证据恢复为独立属,并修订确认30种。塞拉利昂拥有九大主要河流系统,为川苔草科提供了多样化栖息地。近期在该国Sewa河发现新属种Lebbiea grandiflora,在Seli河发现Ledermanniella yiben,表明该国的水生境具有独特性,且可能还有未知类群。然而,多个瀑布和急流被规划用于水电开发,同时淘金、农业和洗衣等活动严重威胁这些植物的生存。为了寻找Ledermanniella yiben的更多分布点并评估区域多样性,研究人员于2017—2018年对塞拉利昂多条河流系统进行了专项采集。
研究人员由Aiah Lebbie和Fanny Massally等组成,在Little Scarcies、Kaba、Sewa、Bagbe、Rokel和Waanje等河流系统共采集70份川苔草科标本。其中一份被鉴定为新属并命名为Lebbiea grandiflora;进一步研究后,从其余标本中鉴定出两个Inversodicraea新种:I. joulei 和 I. lebbiei。研究人员对这两个新种进行了详细的形态描述和线稿图绘制,并与近缘种I. liberia进行了比较区分。基于最新IUCN红色名录标准,评估I. joulei为极危(Critically Endangered, CR),I. lebbiei为濒危(Endangered, EN)。这一发现使Inversodicraea属在非洲的种类增至38种,超过Ledermanniella(30种),成为非洲川苔草科物种多样性最高的属;同时支持塞拉利昂作为川苔草科特有中心的观点,也提示在该国仍存在未被描述的分类单元。
主要技术方法为形态分类学方法。所有标本由Aiah Lebbie和Fanny Massally在塞拉利昂采集,保存于塞拉利昂国家标本馆(SL)和邱园标本馆(K),并查阅了自然历史博物馆(BM)的标本。形态测量使用配备校准目镜测微尺的Leica S6E显微镜,宏观特征用直尺测量;线稿图通过Leica 308700 camera lucida绘制。物种命名依据国际植物名称索引(IPNI),描述格式遵循Cheek et al.建立的标准。保护评估遵循最新IUCN指南,采用4 km2网格计算占有面积;分布图使用Simple Mappr生成。标本采集于2017年4—5月旱季末期,多数材料已结果并干枯,但花部结构在多数情况下仍可观察。
塞拉利昂Inversodicraea物种检索表(Key to species of Inversodicraea in Sierra Leone)
研究人员编制了塞拉利昂该属的检索表,根据鳞叶对主茎和侧枝的覆盖程度、鳞叶形状(线性钻形、卵形、披针形等)、是否分裂、雄蕊数目、果实纵肋数和接合肋(commissural ribs)发育程度等特征,将塞拉利昂的Inversodicraea物种(含两个新种及一暂定种I. cf. liberia)区分开来。该检索表是塞拉利昂首个专门针对该属的鉴定工具。
Inversodicraea joulei Cheek & Massally sp. nov.
该种基于来自Little Scarcies河的Lebbie 2690、Lebbie 2694和Lebbie 2696号标本描述。其识别特征为:果实每果瓣中肋远端具一持久刺;鳞叶散生、膜质、全缘,先端宽圆形;茎上鳞叶覆盖10%–30%;雄蕊2枚;果实具6条等长纵肋,接合肋发育良好。与近缘种I. liberia相比,I. joulei果实较大(1.8–4×0.6–1 mm),接合肋发育良好,而I. liberia果实较小(1–1.1×0.5–0.8 mm)且接合肋弱。该种仅知一个地点三个位点,位于Little Scarcies河,与I. cf. liberia和Tristicha混生。根据IUCN标准,其占有面积(area of occupancy)和分布范围(extent of occurrence)均为12 km2,面临淘金、农业径流和洗衣活动的威胁,栖息地质量和成熟个体数持续下降,故评估为极危[CR B1ab(iii,v)]。
Inversodicraea lebbiei Cheek & Massally sp. nov.
该种基于Sewa河的Lebbie 2709号和Waanje河的Lebbie 2726号标本描述。识别特征为:鳞叶窄三角形、粗壮、内卷、向远端展开,约5列且完全覆盖茎;雄蕊1枚;果实具6条等长纵肋,接合肋几乎不发育;花药基着。与I. liberia相比,其鳞叶先端急尖而非宽圆形,雄蕊数目不同(1枚对2枚)。该种有两个地点各一个位点,相距约130 km,占有面积为8 km2,分布范围按IUCN指南定为8 km2(但上限可能达1000–4000 km2)。威胁包括淘金、农业径流、洗衣活动和潜在的水坝建设,评估为濒危[EN B2ab(iii,v)]。此外,在Lebbie 2709号采集中与I. lebbiei混合发现了Letestuella属,系该属在塞拉利昂的首次记录。
讨论与结论
两个新种的描述使Inversodicraea属总数增至38种,超过Ledermanniella(30种),成为非洲川苔草科中物种多样性最高的属。这一发现进一步支持塞拉利昂是川苔草科特有中心的观点。研究还首次为塞拉利昂提供了该属的检索表,填补了此类工具缺失的空白。在其余70份采集物中,可能还存在尚未识别的物种;其中大部分为塞拉利昂特有或近特有,包括近特有属Lebbiea。研究人员指出,塞拉利昂的“热带重要植物区”(TIPAs)计划可能有助于保护这些生态系统。研究结论认为,在进一步全面评估更多河流站点之后,应在塞拉利昂继续开展系统性分类工作,因为无疑还有更多未知物种等待被发现。