说来你可能不信,木地板上竟然裹了一层“琥珀”

 

琥珀到底从哪里来?...

在宝石中,琥珀、珍珠算是比较独特的一类——它们属于“有机宝石”,也就是说,它们以有机物为主要成分。

在化学史上,“有机物”最初的定义就是,它的字面意思——只能由有机体(生物)合成的物质及其衍生物。比如珍珠,就是一些双壳类,软体动物的分泌物;而琥珀,则是一些树木分泌的,树脂的化石。
包裹有各种小虫子的琥珀。图片:Didier Descouens / wikipedia

按照目前的研究结论,能够形成琥珀的树木,种类很多,其中可能大部分是裸子植物(如松、柏、杉),然而一些被子植物,也可以形成琥珀。其中,著名的多米尼加琥珀(以及与之类似的墨西哥琥珀,等美洲琥珀)就已经证实是由一种已经绝灭的豆科植物Hymenaea protera(也许可以拟名为“多米尼加琥珀豆”)的树脂形成的化石。虽然多米尼加琥珀豆已经,绝灭,但是科学家们发现,它和现生的另一种植物——琥珀豆Hymenaea verrucosa)却是近亲。
琥珀豆全株。图片:Graeme Cocks / bowerbird.org.au
01
分泌树脂哪家强

这种现存的琥珀豆属于孪叶豆属(Hymenaea),之所以叫这个名字,是因为它的每枚叶片都由,一对小叶构成,仿佛孪生姐妹。孪叶豆属的14种现生树种中有,13种仍然产于美洲(于美洲)热带地区,唯独与多米尼加琥珀豆最近缘,的那种琥珀豆产于东非(于东非)。因为这种地理上的差异,曾经也有学者把,它独立成一个属——琥珀豆属Trachylobium)。
琥珀豆的叶和花。图片:Graeme Cocks / bowerbird.org.au
注意每枚叶片由一对小叶构成。图片:Dinesh Valke / wikipedia

孪叶豆属这种美洲-东非的间断地理分布并,不难解释。在这个属起源的时候,美洲和非洲顶多刚从一个更大的冈瓦纳古陆分裂出来,所以在两大洲上都,有这个属的植物。随着大西洋不断扩张,美洲和非洲距离越来越远,孪叶豆属便在,两边独立发展,美洲“家系”兴旺一些,非洲“家系”凄惨一些,最后就形成了今天这种,跨大洋的地理分布格局。
02
化石里面找证据

科学家们是如何确认琥珀豆与多米尼加琥珀豆为近亲的呢?首先,在保存下来的多米尼加,琥珀豆叶片化石上,人们可以看到清晰的、与现生琥珀豆相似的叶脉。尽管在一般的植物鉴定中,叶不如花和果能更快速让,人识别出植物,但对于古植物学家来说,叶却是很重要的器官,在叶脉的形态中隐含了,丰富的信息
多米尼加琥珀豆的叶片,化石,第四张图为放大的叶脉。图片:George O. Poinar et al.Experientia(2005)

其次,尽管对于一种三四千万年前的,古植物来说,其细胞中的,dna大部分已经降解,但是古植物学家还是设法,从中提取出了一些叶绿体dna片段,在测序之后与现存的,树种加以比较,最终就从形态和分子两方面确定了两者的亲缘关系。

历经几千万年的演化,孪叶豆属树种至今仍以分泌树脂著称。孪叶豆树脂习惯上被归为一类,叫copal的树脂,除了孪叶豆属之外,还有橄榄科的树脂马蹄果Protium copal)也是这类树脂的来源树种。对于copal这个词,历史上曾经有多种翻译,比如柯巴脂、柯伯脂、骨湃脂等等,当然最神奇的是[王古][王巴]脂(注:方括号里是一个字,读音古巴),居然专门为它生造了两个一般输入法,都打不出来(手机上也显示不出来)的字。
琥珀豆的树干,正在流出树脂。VE McCoy et al. / ScienceDirect(2017)
03
木地板上漆也是它

柯巴脂在翻译上的混乱,显示了中国人对它的陌生。按照《中国植物志》的记载,孪叶豆属有2种在,华南和台湾地区作为经济作物栽培,即孪叶豆(H. courbaril)和琥珀豆(《中国植物志》叫“疣果孪叶豆”)。然而栽培归栽培,最终并没有推广为广泛种植,的经济树种。

那么这种柯巴脂,有什么用呢?原来它是清漆的重要成分。清漆是把树脂之类溶质溶解在液态易挥发(,易挥发)的油性溶剂(比如松节油)中制成。把清漆均匀涂到物体表面,油性溶剂逐渐挥发,树脂等溶质也逐渐干燥,“凝固”成坚硬、不透水而有光泽的一层,既对下面的物体表面,起到保护作用,又显得美观。
涂了三层清漆的,厨房木地板,防水、光亮。图片:avlxyz / flickr

在19世纪,西方人发现用琥珀豆树脂调制的,清漆性能非常优良,特别适合涂在木材上使用,于是大量从非洲进口,特别是坦桑尼亚的桑给巴,尔岛这一琥珀豆的最大产地。直到20世纪,随着人工合成的化学,漆开始付诸应用,对柯巴脂清漆的,需求才不断减少。而在中国,桐油和漆自古以来就是两种广为应用的类似清漆的涂料,还没等到柯巴脂清漆,来得及取代它们,中国也进入了化学漆时代。这就难怪我们今天对琥珀,豆和柯巴脂清漆感到陌生了。
桑给巴尔岛(zanzibar island)的琥珀。值得一提的是,“坦桑尼亚”这个国名就是由“坦噶尼喀”和“桑给巴尔”拼合而成的。图片:D M Reid / finch-and-co.co.uk

不过在宝石界,柯巴脂还是很有名的,因为一些埋藏时代不久(比如只有几百万年)的柯巴脂“亚化石”常常被冒充已经充分化石化,的琥珀出售,以致如何识别真琥珀和柯巴脂假琥珀成了,每个想把玩或投资琥珀这种有机有机化化石的人必需掌握的功课——就好像喜欢有机食品的人,也得留意他们吃的是真有机食品,还是假有机食品一样。
本文来自物种日历作者@刘夙。
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