林草科普|多姿多彩海南姜
沙姜炒鸡、姜撞奶、姜汤面、姜末山茶油蘸料、姜糖……在海南，说起姜，日常生活中食用的生姜会第一时间“蹦入”人们脑海中。其实，除了生姜以外，姜科植物家族的成员还广泛存在于厨房之外，比如益智、白豆蔻、砂仁、高良姜、郁金等。
这些姜科植物具有什么样的特点？有什么样共同的“性格特征”？海南有哪些姜科植物？除了具有重要的经济价值以外，它们在研究植物系统发育和繁育系统的演化方面又有着什么样的地位？本期物种故事，邀请中国热带农业科学院热带生物技术研究所从事姜科植物研究的科研人员，为我们共同“解码”姜科植物世界。
华山姜 摄影 苏晓杰
黄花大包姜
红球姜
海南山姜
高良姜 摄影 苏晓杰
“厨房之外”的姜
可能是因为多年在餐饮界奋战的缘故，以生姜为代表的姜科植物，往往会给人留下“调料大王”的第一印象。
“的确，姜（生姜）是姜科植物里'名气’最大的，大家对它很熟悉。但姜科植物并非只有姜，还有像益智、砂仁、高良姜、郁金等等。”中国热带农业科学院热带生物技术研究所国家中药产业技术体系海口综合试验站站长戴好富说道，他关注姜科植物研究已有十余年。
据介绍，姜科植物属多年生草本植物，全世界记载的姜科植物有52属，约1300种，主要分布于热带亚洲和非洲地区，其中豆蔻属、茴香砂仁属、山姜属、姜属、姜花属主要分布于热带地区湿热林下等地。我国有21属（含闭鞘姜属），约231种，主产华南及西南地区。
戴好富介绍，姜科植物富含挥发油和苯基庚烷类成分，这能带来香辛之感，极大丰富人们的口感和味觉，并具有药用价值，是重要的药食两用植物。
说到这里，需要划下重点——“挥发油类物质”。这指的是什么？姜烯、姜黄烯、桉叶素、香叶醇、杜松醇……虽然这些脂肪族化合物、萜类及其含氧衍生物等挥发性化学物质名称复杂拗口，但正是它们的存在，姜科植物的“化学密码”才得以与众不同。
除了用作烹调的“调料大王”，姜科植物还被开发出其他用法。
“比如高良姜常用于制作咖喱、清凉油，还有四大南药中的益智和砂仁，也都属于姜科植物。”戴好富说，许多姜科植物都可药食两用，具有芳香健胃、祛风活络的功用，而像山姜属、姜花属等姜科植物还可作为观赏植物。
姜科植物悠久的药食两用历史，在古诗文中即可考证。中国热带农业科学院热带生物技术研究所副研究员黄圣卓介绍，古人最早使用姜科植物的历史可以追溯到公元前600年，《诗经·大雅·江汉》写道：“釐尔圭瓒，秬鬯一卣……明明天子，令闻不已，矢其文德，洽此四国。”其中“鬯”，指的就是姜科植物姜黄属的郁金等植物，其根状茎用来泡酒，酒呈黄色且气味芬芳，称为“黄流”。
“还有《诗经·汉麓》所写的'瑟彼玉瓒，黄流在中’，应该是姜科植物最早的记载了。”黄圣卓说。
而分别源于《楚辞·大招》和《九叹·愍命》的诗句“醢豚苦狗，脍苴莼只”“掘荃蕙与射干兮，耘藜藿与蘘荷”，其中所提及的“蘘荷”和“苴莼”为姜科植物蘘荷或阳荷，古人采集蘘荷作为蔬菜，气味芬芳，用于烹饪猪肉。如今，在云南、贵州和湖南等地仍然有栽培食用蘘荷和阳荷的习惯。
单叶拟豆蔻 摄影 苏晓杰
益智 摄影 苏晓杰
皱叶山姜 摄影 苏晓杰
海南砂仁 摄影 苏晓杰
姜科植物的“繁育技能”
除了味道“热辣香辛”这一特征外，姜科植物在繁育方面也颇具特色。
“有些姜科植物花的雌蕊和雄蕊不同期成熟，避免自花传粉，提高后代遗传多样性；有些则会出现自花授粉新形式，通过花粉滑动进行授粉，生动演绎适者生存法则。”黄圣卓说，特殊的花部结构和纷繁多样的生境，使得姜科植物进化出许多独特的繁殖方式。
姜科植物的奥秘，吸引着科研舞台的“聚光灯”。据介绍，国内曾有两项关于姜科植物的繁殖生物学特性研究成果，发表在国际权威学术期刊英国《自然》杂志上。其中之一，就是黄圣卓提到的自花授粉新形式。一份来自中科院植物研究所的科普资料显示，2004年，中科院华南植物园系统演化中心的研究人员张奠湘带领团队，在研究过程中发现，姜科植物黄花大包姜在传粉中采用了一种自花传粉的新机制——“花粉滑动自花传粉机制”。
这是如何实现的呢？张奠湘等研究人员观察研究指出，花期的时候，黄花大苞姜的花大约在早上6时至6时30分开放，花药的花粉囊同时开裂，刚开裂时，油质液浆状的花粉从花粉囊溢出成球形，然后铺满于花药面，以缓慢速度沿着雌蕊的花柱慢慢流向柱头（其花粉由粘丝连接成链珠状），约在当天下午15时开始到第二天早上7时30分之间，花粉陆续流到柱头的喇叭口，在没有任何外界的媒体（风力或昆虫等）作用下，实现自花传粉。
适者生存，这是自然界的规律。由于黄花大苞姜多生长在高度潮湿的森林内石壁或山沟瀑布边石崖上，环境高度潮湿，缺乏传粉昆虫生境，因此“花粉滑动自花授粉”这种另类的繁衍方式，说到底是为了适应环境。
姜科植物这一奇特的传粉现象，刷新了人们对植物自花传粉固有模式的认知。
“实际上，植物是非常聪明的，它们在自然界中的一些选择，可以保证物种生存并促进种属的繁衍和发展需要。”戴好富说，姜科植物不仅具有重要的经济价值，其在研究植物系统发育和繁育系统的演化方面也十分有意义。（作者 周晓梦 编辑 王强）