2018年物种日历篇三十一：琥珀包不下长颈鹿，但能“包”得下你家木地板

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柯巴脂。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

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。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）。

琥珀豆的花和叶。

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。

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）

除了琥珀，还能做漆

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）的柯巴脂。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