茶树的野生型、栽培型、过渡型
"澜沧邦崴大茶树考察论证会"的召开,宣告了普洱茶故乡"邦崴古茶树"的发现,论证会专家组一致认为该茶树是"野生型与栽培型间的过渡类型"。至此,世界茶叶的祖国,原产地中心地带的云南有了野生型的巴达茶树王、栽培型的南糯山茶树王、过渡型的邦崴茶树王,如此三王并存云南,其深远意义及价值,学术界自有评说。本文拟就上述类型的划分及由此引起的有关问题作些探索。一孔之见,还望茶学界同仁不吝指教。
南糯山茶王树
一、关于茶树的野生型、栽培型及过渡型
茶树起源于中国,具体而言应是中国的西南部,这是国内外茶学界的基本共识。至于涉及茶树的野生型、栽培型及过渡类型的研究与划分,实际上属于"植物分类学"与"作物起源与进化"的研究范畴,而后者是新兴的自然科学的一个分枝,它作为一门自然科学登上大学讲坛的历史还十分短暂。
茶树的野生型,即是指在一定地区经长期自然选择所保留下来的茶树类型。自然选择是生物界适者生存、不适者淘汰的自然现象,是达尔文在《物种起源》中解释自然界生物多样性的根本原因。由于自然选择是自然界通过生存斗争方式进行,保留的主要是对生物体本身有益的变异,没有人为活动的参与,没有明确的目标、计划性,故进程是十分缓慢的,自然界一个新物种的产生往往需要数万年,甚至数十万年的时间。同其它栽培作物一样,具有形形色色栽培品种的茶树,也是在某一历史年代,由起源于某一地区的原始野生种栽培驯化而来的。而这种"原种"据考证起源于距今6000万年~4000万年(沈德绪编,《种质资源的调查与保存》,《困树育种学》,上海科学技术出版社,1986年第1版,第8页~22页。),早已不复存在,至多只能以遗体化石的形式保存在地层中。高大的乔木能形成化石留存本已不易,发现它则更是机会极少。然而在漫长的进化历程中,这一原种的后代,经受自然选择,不断演化、衍生、进化,造就了今天茶组植物43个种7个变种或订正归并成的12个种6个变种(闵天禄,《山茶属茶组植物的订正》,《云南植物研究》,1992年第2期,第115页~132页。),其中除栽培品种所隶属的茶种外,其余则是我们称之为人们未利用或甚少利用的茶树野生型。值得指出的是:根据进化的不可逆性,现存的进化的生物不可能恢复其原始祖先的形状,即便将它重新置于其祖先所处的环境,在进化过程中已灭绝的生物将永不再现(李难,《进化论教程》,北京,高等教育出版社,1990年第1版,第321页~338页。)。这使人不难理解为什么印度阿萨姆邦的茶树曾一度被自认为是野生的茶树。南糯山的茶树王亦应是栽培型,因为它们业已进化,不可能返祖(生物中甚至人类,返祖现象偶有出现,但不是主流,系个别)。同时,对于那些初步定为野生型或其它类型的"茶树王"级的珍稀茶树,由于实际上尚未进行全面深入的研究,确应妥善保护,否则一旦死亡,难以再现。
同茶树的野生型相对的是茶树的栽培型,如果说野生型是自然选择的产物,那栽培型则是自然选择和人工选择的产物。人工选择指通过人类不断选择培育出生物新类型的过程。人工选择与自然选择的根本区别在于人工选择过程中起主导作用的是人,人们根据自己的主观愿望,选择那些符合人类需要的个体或性状,并使这些有益变异向有利于人类的方向发展,且由于目标明确、计划性强,比自然选择的效率高得多。人工选择的参与,对野生植物的栽培驯化、地区之间的相互引种、选育,使得当今世界栽培作物品种纷繁、丰富多彩。根据栽培植物起源历史,大致可分为三类,一是古老的栽培型植物,二是较早出现的栽培型植物,三是近百年来人工选育的(李璠,《中国栽培植物发展史》,北京科学出版社,1984年第1版,第1页~22页。)。茶树是属于古老的栽培植物。人类原始农业的出现大约距今一万多年,茶树的利用经历了食用、药用、饮用等阶段。有据可查的西汉王褒《僮约》是茶叶作为商品的见证。由野生茶树的采集到人工栽培,由个体的自给自足到形成商品,需要一段较为漫长的年代。但茶树由野生到栽培利用,本身是一个渐变过程,栽培型茶树到底自何时起,很难说有明确的划分界限,即便有,亦无据可查,这的确是一个值得研究的问题。
既然栽培茶树是由原始的野生型进化而来,这进化包含茶树由低级到高级,由简单到复杂,类型由少到多、逐渐演变向前发展的过程。在这漫长的过程中,存在一些既具野生型特征又具栽培特征的茶树类型--过渡类型是顺理成章的。起源于4000万年前的茶树原始野生种,经历造山运动的升降沉浮、第四纪冰川的侵袭驱赶、寒来暑往气候变迁等自然条件的综合作用,不断地演变发展。因此从进化的角度看(原始类群的含义有一部分是时间问题,即出现先后顺序,有一部分是这个类群离开它的祖先有多远的问题。这里主要从时间角度),同属野生型的茶树,应该划分出早期出现的原始的野生型和后期产生的进化的野生型,尽管这方面研究有待深入且欠缺具有说服力的化石证据。人类对茶树的利用最初是由有意识或无意识的野生采集开始,这种从古到今的采集并非人工选择,虽然它对栽培作物起源具有重要意义,栽培作物的产生是人类有意识、有计划将野生植物置于一定栽培环境条件下进行多代选择和培育的结果。根据目前研究资料可以说明,栽培型茶树至少应有数千年的历史,且随着现代科学技术的应用,新型栽培品种的诞生需时更短,栽培型仍在高速进化,栽培型包括原始的栽培型和进化的栽培型不容置疑。
显然,介于野生型和栽培型之间的过渡型,从进化角度看,它应是较进化的野生型和较原始的栽培型的综合。
二、茶树类型划分的依据
关于茶树在植物分类上的地位,国际国内论著甚多,此不赘述。对茶树栽培品种的分类:近年来国内主要有庄晚芳、刘祖生等的"型类种"三级分类,陈兴琰的形态特征与生理特性相结合的"六类十三项四十目"分类,陈炳环的形态特征与经济特性相结合的分类方式等。这里涉及的茶树野生型、栽培型、过渡型的划分,既隶属于"植物分类学"又隶属于"作物起源与进化"的范畴。因为前者主要研究自然界中客观存在的植物类群及其亲缘关系,研究各分类群的发生、发展和消亡的规律,后者的研究对象包括人类对于野生植物栽培驯化的过程以及这一过程的最终产物。事实上研究茶树由野生到栽培驯化的过程,也就是茶树野生型-过渡型-栽培型进化发展的系统发育历程,其研究方法或分类方法都不外乎形态学、解剖学、地理学、细胞学与遗传学、生物化学等,此亦即我们对上述类型的划分依据。
1 形态学依据
根据刘宝祥的研究中国农业科学院茶叶研究所,(《中国茶树栽培学》,上海科学技术出版社,1986年第1版,第1页~6页。),茶树的原始型应具下列特征:乔木型,单柱分枝,叶形大而平滑,叶尖延长,栅栏组织一层,花序单生。这里的"原始型"应具下述含义:同栽培型茶树相比,野生型更为原始,在栽培型茶树中,原始的栽培型较进化的栽培型原始,因此野生型茶树和原始的栽培型茶树应具上述分类学特征。
由于植物的生殖器官比其营养器官枝叶更具遗传稳定性,最能反映种的特色。(张宏达张宏达,《山茶属植物的系统研究》,《中山大学学报》,1981年第1期。)
在茶组中按花器官的分化程度,尤以子房的室数和有无茸毛及花柱的裂数为主要依据,把全组分为4个系:五室茶系,子房4室~5室,花柱4裂~5裂,子房无毛;五柱茶系,子房4室~5室,花柱4裂~5裂,子房有毛:秃房茶系,子房3室,花柱3裂,子房无毛;茶系,子房3室,花柱3裂,子房有毛。按照上述分类方式,所有的栽培茶树均隶属于茶系中种(Camellia Sinensis(L)O Kumtze)。值得指出的是,目前植物分类的方法主要还是形态地理学的(地理学分类方法在以往关于茶树起源与原产地的论战中已有大量论述),因为这是一种传统的、基本的、长期以来起决定作用的分类方法,近代出现的各种新方法并未系统成熟,在相当一段时间内只能对形态地理学分类结果起补充印证或矫正作用,尚不能取而代之。也正由于此,邦崴大茶树考证会专家组"综合树型,叶片和花果形态,初步认为,邦崴大茶树既具有野生型大茶树的花果种子形态特征,又具有栽培茶树芽叶枝梢的特点,是野生型与栽培型间的过渡类型"。
2 解剖学的依据
解剖学的分类可看作广义的形态学分类。(严学成严学成,《茶树形态结构与品质鉴定》,北京,农业出版社,1990年第1版,第101页~112页。)
对大量材料进行光学显微镜和电镜分析后指出,野生茶角质层外表面有丰富的蜡质构成各种不规则图案,表皮细胞波纹较大。野生茶绝大多数是乔木大叶型,它们的硬化细胞都是树枝状,形大,主体长,多分枝,壁厚16um~24um。栽培茶上表皮角质层是较规则的细胞形皱脊,表面较光滑,上表皮细胞大多是圆形或微波形。
栽培品种中的大叶类型硬化细胞大多为星状形,骨头状和纺锤状硬化细胞大多在中小叶类型的品种中。
3 生物化学的依据
茶树生物化学分类主要集中在分析儿茶素及氨基酸含量及组成上。(陈兴琰等陈兴琰等,《茶树育种学》,北京,农业出版社,1980年第1版,第34~53页。)
对野生及栽培茶树的生化分析表明:野生大茶树与栽培种比较,其复杂的酯型儿茶素(L-EGCG)含量较低,虽然儿茶素总量也低,但它们均占儿茶素总量的一半以上,而简单儿茶素(L-EC+DI-C)的比例,则野生种显著大于栽培种。从氨基酸的测定结果表明,各类型茶树的氨基酸组成是十分相似的,而氨基酸的含量则有较大区别:巴达大茶树的亮氨酸、苯丙氨酸,比栽培种多出3倍,茶氨酸的含量则稍低,但总的含量最高。从其它的分析资料看,儿茶素的含量及组成在野生型和栽培型各自的原始、进化型间,都还有一些规律可循,但这方面的研究尚待系统和深入。
将同工酶作为植物化学分类的分析物,近年来研究十分活跃,不少作物都获得了颇有意义的结果。酯酶同工酶由于受外部因素影响相对较小,具有稳定遗传性而备受人们青睐。鲁成银等鲁成银等,《茶种系间的亲缘关系及进化的酯同工酶分析》,《茶叶科学》1992年第1期,第15~20页。
对103份茶树材料的酯酶同工酶分析表明:不同类型茶树的酯酶同工酶(EST)酶谱差异明显,栽培型茶树酶谱较丰富,半野生型次之,野生型最少,野生型茶树所具有的酶带多为茶树的基本酶带,即是说越原始的酶谱越简单,越进化的酶谱越复杂。大量材料统计分析的结果同形态学分类是相符合的,但其中亦存在相反情况,说明茶树同其它作物一样存在"分子进化与形态进化之间的不平衡"现象,对于茶树,我们尚须指出,也许相当数量的人们称之为野生或半野生的茶树,实际上往往仅是习惯的称呼而已,它们并未经过严格鉴定,并未真正具备分类学家根据形态学分类方法所提出的分类学特征,这也是导致本已纷繁复杂的生物进化历程中出现异常现象的原因之一。
4 细胞学与遗传学依据
细胞学和遗传学研究的进展曾一度令分类学家们振奋,因为毕竟核内染色体是性状发育的内因--基因的载体,而染色体的数目、大小、形态及其结构同物种特性密切相连。早期茶树学科的研究主要集中在探求染色体的数目及倍性,近年通过茶树材料的核型分析,探讨茶树的起源进化取得了一些结果,但若欲以此来划分类型,看来还有一段距离。国内目前核型分析认同的标准是Levan(1964)和Stebbins(1971年)的系统李懋学等,《关于植物型分析的标准问题》,《武汉植物学研究》,1985年第4期,第297页~323页。
(表格略)。根据核型中染色体的长度比和臂比两项主要特征,将核型的对称性分为由1A~4C计12种类型,对称性越大,在演化上越原始,越靠右下则越不对称,在演化上越进化,即植物体的演化反映在其横型上是由对称性核型向不对称性核型发展。李斌等分析了18个茶树栽培品种,其中17个均为2A型,仅海南大叶种为2B型。李懋学等分析了12个茶树材料,其中四川野生大叶茶为2A型,广东野生毛叶茶为2B型,而海南大叶茶则为2A型。在公认的进化上较原始的大叶茶中亦有2B型(大多为2A型),而较为进化的小叶茶中又有2A型(大多为2B型)。由此看来,企望用核型分析来"一锤定音"还不大可能,情况颇为复杂,研究有待深入。
三、茶树的树龄与类型划分
茶树王级古茶树树龄的确定历来令专家教授们煞费苦心,有时不得不在树前冠以"据称"、"估算"等模糊字眼以求稳妥。因为根据《测树学》北京林业大学,(《测树学》,北京,中国林业出版社,1987年第1版,第53页~72页。)知识,目前国际国内测树龄方法均为查数年轮法、查数年轮生枝法、生长锥测定法、目测法、查档案或访问等方法,而它们对于古茶树都有局限性。查数年轮法是最基本的、可靠的方法,但它要求查数树木根茎位置的年轮,如果查数年轮的断面高于根茎位置,则必须数得年轮加上树木长到此断面高度所需年数,即是说此法的先决条件是伐倒树木,而珍贵的古茶树乃国之瑰宝,伐倒是不可能的。生长锥测定法是借助生长锥这一工具,锥取木条查数年轮以测定未伐倒树木的年龄,但这一方法本身对于一般直径不太大的树木尚难准确,对几人合抱的大茶树则难奏效。查数年轮生枝法主要用于树龄不大的松树、云杉等每年顶端长一轮侧枝的树种。目测是根据树木大小、树皮颜色、树冠形状等特征进行推测,为某些经验丰富者所采用,对于栽培的茶树、树龄几十年的大茶树能进行目测,但对于几百年、上千年举世罕见的大茶树,能亲眼目睹当属不易,可能谁也谈不上"经验丰富者"。查档案和访问是能够起到一些作用的,不过古茶树们往往藏于人迹罕至的深山老林或少数民族聚居的偏僻山区,文化历史的文字记载十分有限,具文学色彩的民间传说可以参考,但据此作结论恐欠严谨。
树木的生长过程可以用一条生长曲线来表达,对某一树种,在大量测定数据基础上,人们可提出一些经验方程,由此得出的理论值同实际值差别不大。树木的直径、树高等的生长曲线一般呈"S"型,随着时间的推移,其年生长量将趋近于零。上千年的大茶树,到什么年龄段其直径年生长量即接近于零尚不知晓,且茶树生长的本身遗传特性、树龄、地理条件、人为因素等影响颇大,欲通过此途径来探求年龄实在是缺少研究。也许随着生物工程研究的发展,借助于高技术手段,有朝一日会轻而易举地解决此问题。
野生型的巴达大茶树树龄约一千七百年,过渡型的邦崴古茶树"估算"为一千年左右,栽培型的南糯山大茶树据称八百年左右,它们年龄大小顺序同茶树演化的顺序野生-过渡-栽培型相一致。这就给人以错觉,似乎野生的树龄就该比过渡型的大。因为它在进化上更为原始,同样的过渡型对栽培型亦然。必须指出,即便不怀疑那1700年、1000年、800年的可信度,茶树类型的划分同树龄并无直接联系。类型的划分涉及的是种族的发展史,即生物类群在地球上起源和发展过程的系统发育问题,而茶树的树龄则是茶树从种子萌发到生长、发育、开花结实的个体发育问题。巴达大茶树同其邻近野生大茶树杂交或其自交产生的后代,其个体发育从头开始,显然树龄比之盘根错节的栽培型南糯山大茶树极其幼小,但它毕竟仍是野生型的。正如银杏是古老的孑遗植物,称为活化石,属于进化上比被子植物更原始的裸子植物,且现存银杏树同其祖先相比变化并不大,但对于银杏苗圃园中的幼树,谁也不会认为它们幼小的树龄有什么问题,因为这也是个体发育的问题。(李华钧)
(析茶树的野生型、栽培型、过渡型本文选自黄桂枢主编,《中国普洱茶文化研究--中国普洱茶国际学术研讨会论文集》,云南科技出版社,1994年4月第1版。)