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被子植物和它們的昆蟲伙伴

2016-08-30 17:12:18楊斧
大自然探索 2016年8期
關(guān)鍵詞:雌蜂馬兜鈴傳粉

當(dāng)我們?cè)谏帧⒃爸谢蚬珗@里漫步時(shí),見(jiàn)到最多的生物就是能夠開花結(jié)果的被子植物和與它們?nèi)缬跋嚯S的昆蟲了。它們不但種類繁多而且種群龐大,令人目不暇接。在本刊2016年6月刊,我們已經(jīng)見(jiàn)識(shí)了具有遠(yuǎn)古歷史和龐大群體的昆蟲帝國(guó),下面,讓我們?cè)俑S植物學(xué)家楊斧老師來(lái)了解一下植物與昆蟲的協(xié)同進(jìn)化。

迄今為止,植物分類學(xué)家已經(jīng)記錄在案的被子植物有近30萬(wàn)種,昆蟲分類學(xué)家已記錄到的昆蟲多達(dá)近100萬(wàn)種,而據(jù)保守的估計(jì),地球上現(xiàn)有的昆蟲應(yīng)該超過(guò)300萬(wàn)種。但是,關(guān)于這兩大生物類群之間的關(guān)系,我們知道的還十分有限。近些年來(lái),生態(tài)環(huán)境和生物多樣性保護(hù)已成為人類的共識(shí),然而,追溯漫長(zhǎng)的自然演化歷史和面對(duì)復(fù)雜紛紜的物種多樣性,我們的知識(shí)僅僅是“滄海一粟”。尤其是由于博物學(xué)知識(shí)的蒼白,當(dāng)我們置身于森林或原野,面對(duì)眾多生靈所編織的“生命之網(wǎng)”時(shí),往往不知所措。下面,讓我們來(lái)見(jiàn)識(shí)幾種植物和昆蟲之間有趣的案例。

互惠互利的絲蘭和絲蘭蛾

在有花植物和昆蟲協(xié)同進(jìn)化時(shí),雙方均受益的互惠互利關(guān)系屢見(jiàn)不鮮。

絲蘭是一類原產(chǎn)于美國(guó)西南部沙漠中的百合科(或龍舌蘭科)植物,現(xiàn)在世界各地的園林、綠地中已普遍栽培,因此并不罕見(jiàn)。但它們與鱗翅目昆蟲絲蘭蛾之間上演的共同繁榮的一幕,只有在太平洋彼岸才能見(jiàn)到。

每年當(dāng)潔白的絲蘭花盛開時(shí),絲蘭蛾便在夜晚悄然而至。雌蛾先在一朵花上將散出的花粉聚在一起成圓球狀,然后用前腿與頭的下部配合,將花粉球抱走,安置在另一朵花的柱頭凹陷處,這就完成了絲蘭花的異花傳粉過(guò)程。然后這只雌蛾將腹端對(duì)準(zhǔn)接受花粉的雌蕊下部,用產(chǎn)卵器刺入子房,向其中產(chǎn)卵。在柱頭上萌發(fā)的花粉管通過(guò)花柱分別進(jìn)入子房中的胚珠,在胚囊中精子和卵細(xì)胞結(jié)合,完成授精過(guò)程。受精以后絲蘭的子房發(fā)育:胚珠發(fā)育成種子,子房發(fā)育為果實(shí)。

與此同時(shí),被雌蛾產(chǎn)入子房的卵,也孵化出幼蟲,營(yíng)養(yǎng)豐富的絲蘭幼嫩種子,正好成為絲蘭蛾幼蟲的美味佳肴,而曾經(jīng)作為產(chǎn)房的絲蘭花子房,又成了絲蘭蛾幼蟲包吃包住的“保育院”。盡管絲蘭蛾幼蟲的食量很大,但每一朵絲蘭花的子房中有200個(gè)胚珠,如果都能受精的話,就有同樣多的種子供絲蘭蛾幼蟲食用,而絲蘭蛾在每一個(gè)子房中產(chǎn)卵4~5枚,幼蟲只能吃掉30%~50%的種子,剩下的種子足夠絲蘭繁殖后代的需要。

絲蘭蛾為絲蘭異花傳粉,絲蘭為絲蘭蛾幼蟲提供產(chǎn)房、保育院和食物,這種互惠互利,成為植物與昆蟲專性共生的典范,常見(jiàn)于博物學(xué)書刊之中。但畢竟絲蘭屬的種類不多,原產(chǎn)地范圍有限,比起分布范圍廣泛、種類繁多的榕樹和授粉昆蟲的共生關(guān)系,可謂小巫見(jiàn)大巫了。

榕樹離不開蟲癭

榕樹和絲蘭相似,也以果實(shí)為傳粉昆蟲提供住所,但在榕樹的“蟲房”中,昆蟲不但生兒育女,而且幼蟲變?yōu)槌上x后,還要在榕樹提供的“蟲房”中談婚論嫁。而榕樹這個(gè)“房東”也因此得到繁衍后代的機(jī)會(huì),在生物演化的歷程中與共生昆蟲攜手并進(jìn)。

在亞洲南部,包括我國(guó)華東南部經(jīng)華南到西南的廣大地區(qū),榕樹是一類常見(jiàn)又異乎尋常的樹種。在較空曠的地面上,榕樹以龐大的樹冠和獨(dú)木成林的獨(dú)特景觀聞名遐邇。正如古人所說(shuō),榕樹因?yàn)槟軌颉叭萑恕倍妹?。?jù)說(shuō),印度加爾各答植物園中有一棵大榕樹,可以同時(shí)為2萬(wàn)多人遮蔭擋雨。榕樹是??崎艑贅浞N,有1000余種,主要生長(zhǎng)在熱帶雨林中,那里樹種繁多,生存空間有限,榕樹獨(dú)自容人不那么容易了,但“容蟲”卻獨(dú)具特色。

榕屬樹種雖然種類多,但共性明顯,一般只要抓住三點(diǎn)就可以了:一是木本;二是具有乳汁(這也是??频墓残裕蝗墙Y(jié)“無(wú)花果”。其中前兩點(diǎn)并非榕屬特有,但第三點(diǎn)在自然界中卻鮮有雷同者。

榕樹都是靠昆蟲授粉的植物,然而,在年雨量2000~4000毫米甚至高達(dá)5000毫米的環(huán)境下,昆蟲要露天工作就會(huì)遇到很大麻煩。面對(duì)這一困境,在適者生存的演化過(guò)程中,榕樹獨(dú)辟蹊徑,在花序上“大作文章”,形成了隱頭花序——花序中的所有小花都被包藏于近于球形的花序托中,在“球”的前端僅留有一個(gè)小孔,供傳粉昆蟲進(jìn)入。這樣的花序結(jié)出的果實(shí)(其實(shí)是個(gè)果序),就是人們俗稱的“無(wú)花果”。那么,榕樹的授粉昆蟲是誰(shuí)?它們又是如何在隱頭花序中工作和生活的?

現(xiàn)在,人們已經(jīng)搞清榕樹的授粉昆蟲是一類被稱為“榕小蜂”的膜翅目昆蟲。一些學(xué)者還認(rèn)為:榕樹的隱頭花序和“無(wú)花果”是一種特殊的“蟲癭”。

在觀察自然的活動(dòng)中,很多人都關(guān)注過(guò)蟲癭。這些在植物身上長(zhǎng)出的怪模怪樣的突起,往往讓人感到莫名奇妙。其實(shí)蟲癭是植物與昆蟲之間特殊作用的產(chǎn)物,是昆蟲取食時(shí)所分泌或形成的某些促植物生長(zhǎng)的化學(xué)成分引起的植物組織畸變。多數(shù)情況下,昆蟲是得益者,它們從寄主植物身上獲得豐富的食物和有良好保護(hù)作用的居室;而植物則消耗物質(zhì)畸形生長(zhǎng),影響了正常的機(jī)能。但也有雙方都受益的例外,榕樹依靠造癭昆蟲——榕小蜂傳授花粉,就是典型事例。

榕樹是雌雄異花植物,其中雌花有兩種類型:短花柱花和長(zhǎng)花柱花,它們的花柱都不分裂;雄花只有一種類型:花柱較長(zhǎng),且一分為二。雌花一般位于隱頭花序的下方。在兩種雌花中只有長(zhǎng)花柱者能夠接受花粉,形成可以繁殖后代的果實(shí);短花柱花是供榕小蜂產(chǎn)卵用的癭花,由此類花中分別繁育出有翅膀的雌蜂和無(wú)翅膀的雄蜂,它們從短花柱花變成的蟲癭中出來(lái)后即進(jìn)行交配。受精的雌蜂開始向花序的上部爬,途徑雄花的領(lǐng)地時(shí),收集成熟的花粉,并將其貯藏在胸部的囊中。

然后,雌蜂開始在花序接近頂部的地方,將花序的厚壁開出一條隧道,由此爬出花序。見(jiàn)到光明的雌蜂很快物色到一個(gè)沒(méi)有被開出隧道的年輕花序,于是從花序頂部留出的小孔中爬進(jìn)去。這個(gè)花序中雄花還沒(méi)有發(fā)育,但下部的雌花已發(fā)育成熟,雌蜂在尋找短花柱花產(chǎn)卵時(shí),用前足將胸囊中的花粉撥出送給長(zhǎng)花柱花的柱頭,完成了為榕樹異花傳粉的工作。同時(shí)用腹部長(zhǎng)長(zhǎng)的產(chǎn)卵器將卵產(chǎn)在短花柱花的子房中。完成交配的雄蜂和完成異花傳粉及產(chǎn)卵的雌蜂分別結(jié)束生活史,死在不同的花序中。已受精的榕樹雌花將發(fā)育成果實(shí)和種子,繁育出新的植株;榕小蜂則一代代地在榕樹的隱頭花序和“無(wú)花果”中繁衍生息。

榕樹和榕小蜂的共生關(guān)系是被子植物與傳粉昆蟲協(xié)同進(jìn)化共同繁榮的范例。目前已知世界上的每一種榕樹都有一種特異的榕小蜂為其傳粉,因此榕小蜂也成了膜翅目中的著名類群,有1000余種。

野牡丹為木蜂量體裁衣

榕樹和榕小蜂之間配合默契的傳粉適應(yīng),是在隱頭花序中進(jìn)行的,外界難以窺視。然而,在蟲媒花和傳粉昆蟲的協(xié)同進(jìn)化中,多數(shù)傳粉伙伴間的交易,是開誠(chéng)布公,顯而易見(jiàn)的。

在我國(guó)南方較為常見(jiàn)的野牡丹科植物中,許多都能開出艷麗而奇特的花朵。說(shuō)它們“艷麗”,是因?yàn)樵S多花的花冠呈現(xiàn)出艷紅、粉紅、紫紅的色彩;而“奇特”,則因?yàn)樗鼈兊男廴锊粌H顏色有變化,而且形狀也變得異乎尋常:在花中直立的黃色花藥外,又出現(xiàn)了一種向四周伸展彎如鐮刀頭的紫色花藥,而花的雌蕊花柱也追隨鐮刀型雄蕊向外伸出,例如野牡丹屬的野牡丹、多花野牡丹、地菍,異藥花屬的異藥花、肥肉草,野海棠屬的野海棠、紅毛野海棠等等。

我國(guó)的園林工作者,在研究野牡丹科花卉多花野牡丹等的傳粉生物學(xué)時(shí)發(fā)現(xiàn):這類花的傳粉者主要是一類以鉆木為“專長(zhǎng)”的木蜂,它們也喜食花粉以補(bǔ)充蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。當(dāng)一只尋覓花粉的木蜂,飛臨多花野牡丹上空時(shí),位于紫紅色花冠中部的黃色花藥十分顯眼,于是平落到花上,用口器對(duì)準(zhǔn)花藥取食花粉。由于木蜂體長(zhǎng)達(dá)20多毫米,身體自然向外伸,正巧與向上翹起的鐮刀形紫色花藥的“鐮刀頭”接觸,這時(shí)已經(jīng)成熟的紫色花藥端部孔裂,散出的花粉粘在了木蜂腹部。當(dāng)這只木蜂再到另一朵多花野牡丹花上食黃色花藥的花粉時(shí),就將腹部剛“俘獲”的紫色花藥散出的花粉傳給了雌蕊的柱頭。

多花野牡丹花與木蜂的傳粉適應(yīng),猶如量體裁衣,恰到好處。在野牡丹科中,其他具有長(zhǎng)、短兩型雄蕊的種類,與傳粉昆蟲是否也具有類似“量體裁衣”的適應(yīng)方式,還有待進(jìn)一步的觀察和研究。

在自然界中,像多花野牡丹那樣與傳粉昆蟲配合默契的被子植物不在少數(shù),尤其是花的形態(tài)由較原始的輻射對(duì)稱演化為較進(jìn)化的兩側(cè)對(duì)稱后,由于身體兩側(cè)對(duì)稱的昆蟲必須使身體和花朵的對(duì)稱軸保持一致,才能鉆進(jìn)花朵將口器深入花的底部或距中吸食花蜜,這種默契變得更精彩。在雙子葉植物中的唇形科和單子葉植物中的蘭科,都不乏這種花與傳粉昆蟲協(xié)同進(jìn)化的精彩表現(xiàn)。

唇形科鼠尾草屬有著名的觀賞花卉一串紅和藥用植物丹參等,我們可能并不陌生。這類兩側(cè)對(duì)稱花的花冠上唇向上方拱起,下唇向前方平展,像一張企圖吞食獵物的蟒蛇嘴。它的雌蕊花柱長(zhǎng)長(zhǎng)的成拱形,向上幾乎貼著上唇伸出花冠,柱頭二裂;兩枚能育雄蕊的花絲,在下部具有一個(gè)位于花冠內(nèi)壁上的支點(diǎn),形成具有長(zhǎng)臂和短臂的杠桿結(jié)構(gòu)。

當(dāng)一只與鼠尾草類花體形大小相適合的膜翅目蜜蜂科的蜂類,發(fā)現(xiàn)了鼠尾草花向它張開的花唇時(shí),便向花冠口部飛來(lái),落在平展的下唇上。再當(dāng)它爬進(jìn)花中吸食底部的花蜜時(shí),就會(huì)觸動(dòng)雄蕊的下部,由于杠桿作用,長(zhǎng)長(zhǎng)的花絲向下彎垂,將花藥觸到拜訪者多毛的背部,散出花粉。嘗到甜食后,這只蜂退出這朵花,帶著花托付給它的花粉再去另一朵同類花中解饞,這時(shí)在花冠上唇外等候的雌蕊柱頭,剛好接收其背上攜帶的異花花粉。這只幫助鼠尾草花完成異花傳粉任務(wù)的昆蟲,猶如遞送郵包的快遞員,精準(zhǔn)無(wú)誤,但它并不白干,報(bào)酬是它渴望的甜食——蜜汁。

囚禁“媒人”的馬兜鈴花朵

北京西山的山谷中,經(jīng)??梢砸?jiàn)到一種長(zhǎng)相有些古怪的草。它的身體柔軟,不能獨(dú)自站立,靠纏繞在別的草或小灌木上生長(zhǎng)。在它開花時(shí),見(jiàn)不到鮮艷的花瓣,也沒(méi)有芳香的氣味。一個(gè)黃綠色的口部偏斜的小喇叭樣的東西,就是它的花。有時(shí)幾只小喇叭湊在一起,像是鼓號(hào)隊(duì)的號(hào)手相聚。這種草結(jié)出的果子有些像吊在馬脖子上的鈴鐺。原來(lái)它是一種生活在北方的馬兜鈴家族成員——北馬兜鈴。

我們知道,北馬兜鈴有頗為奇特的外表,可能有人會(huì)問(wèn),這種異乎尋常的花朵如何接受“媒人”的訪問(wèn),它有媒人嗎?如果有,“媒人”又是誰(shuí)呢?

馬兜鈴屬是馬兜鈴科中的望族,有350多種,它們的花朵沒(méi)有花萼和花冠的分化,僅有一個(gè)口部敞開的或彎或直的長(zhǎng)管,雌蕊和雄蕊就深藏在長(zhǎng)管的底部;盡管許多種類在管口處有較鮮艷的色彩,但花朵開放時(shí)不但不香,反而有股腐肉的臭味。一般來(lái)說(shuō),散發(fā)臭味的花朵中,沒(méi)有引誘蝴蝶和蜜蜂的蜜汁,深藏的雄蕊又令喜食花粉的昆蟲難以企及??磥?lái),上門的“媒人”只能是既逐臭而來(lái),又能鉆進(jìn)長(zhǎng)管中的小蟲了。

歐洲人自古就有喜好博物學(xué)的傳統(tǒng),他們不僅創(chuàng)建了生物分類學(xué),而且對(duì)各類生物間的關(guān)系十分好奇。關(guān)于馬兜鈴屬植物是如何傳粉的,西方博物學(xué)家通過(guò)一種出產(chǎn)于歐洲等地的馬兜鈴——?dú)W馬兜鈴,剖析了這類植物異花傳粉的奧秘。

歐馬兜鈴的花和北馬兜鈴的花長(zhǎng)得很像,花管口處有一片向一側(cè)偏斜的長(zhǎng)舌;花管的中部狹長(zhǎng),內(nèi)壁上長(zhǎng)滿了尖頭指向斜下方的刺毛;下部膨大成球形,中間生長(zhǎng)有雄蕊和雌蕊。當(dāng)歐馬兜鈴花開放時(shí),一種喜歡臭味的雙翅目蠓科小蟲,逐臭而至。

在油滑的花管口內(nèi)壁上,小蠓蟲還沒(méi)站穩(wěn),就滑了下去。在狹窄的花管內(nèi)倒毛的領(lǐng)地,小蟲更是像坐滑梯一樣,懵懵懂懂地掉到了花管的底部。這里的內(nèi)壁上沒(méi)有毛,房間也較寬敞,但蠓蟲沒(méi)有找到發(fā)臭的腐爛物,在房子的中間卻與聚在一起的雄蕊和雌蕊不期而遇。

馬兜鈴的花總是雌蕊比雄蕊先成熟。如果掉進(jìn)來(lái)的小蟲已經(jīng)拜訪過(guò)另一朵馬兜鈴花,身上一定粘有那朵花的花粉。當(dāng)它失望地企圖爬出花管時(shí),管壁上的倒毛成了攔路虎。當(dāng)它一次次向上爬,又一次次地被倒毛擋了回來(lái)時(shí),身上的異花花粉就會(huì)不經(jīng)意地傳給雌蕊柱頭,充當(dāng)了傳粉的“媒人”。

但已受精的馬兜鈴花仍不肯放走蠓蟲,“拘留室”的“門”還要再關(guān)閉兩三天,待自己的雄蕊成熟,花粉散出粘在小蟲身體上后,那些把守細(xì)管通道的硬毛便枯萎了,小蟲才能從容地爬出馬兜鈴的花朵。當(dāng)這只“獲釋”的小蠓蟲不記幽禁之苦,又被另一朵剛開放的馬兜鈴花釋放的氣味引誘,再遭拘留時(shí),就又一次充當(dāng)了馬兜鈴異花授粉的“媒人”。

博物學(xué)家指出,發(fā)生在歐馬兜鈴花內(nèi)的異花傳粉過(guò)程,在北馬兜鈴、馬兜鈴、管花馬兜鈴等同屬植物中普遍存在,這也是被子植物與昆蟲協(xié)同進(jìn)化的事例之一。但是,這種關(guān)系看上去是不平等的,或者說(shuō)是非互惠互利的關(guān)系。與此有些相似例子,在自然界中還有不少,其中既有比馬兜鈴更甚的“臭花”和“怪花”,也有令人愉悅的“香花”和“美花”。

聰明的模仿者——眉蘭和火燒蘭

春天,萬(wàn)物復(fù)蘇。一只剛剛出世的雄角蜂,在地中海沿岸的草地上飛來(lái)飛去,尋找著自己的配偶。很快,在不遠(yuǎn)處一只雌角蜂出現(xiàn)了。它正一動(dòng)不動(dòng)地落在草叢上,似乎在靜候雄蜂的到來(lái)?!熬褪撬?!”急于交配的雄蜂興沖沖地落在了這只雌蜂的身上,用腿緊緊地抱住雌蜂那圓滾滾、毛絨絨、具有棕黃相間花紋的身軀,企圖一同飛翔,完成空中交配的“婚飛”任務(wù)。但不知怎么回事兒,試了幾次就是飛不起來(lái),而自己的頭上還粘上了一塊黏乎乎的東西。這只雄蜂只得掃興而去。很快,它又鎖定了新的目標(biāo)。但第二只雌蜂依然不配合,“婚飛”再次失敗;頭上那塊黏東西卻留在了第二只雌蜂那里。以后,這只不走運(yùn)的雄蜂又在這片草地上如出一轍地經(jīng)歷了多次失敗的求偶過(guò)程,最終筋疲力盡地飛走了。那些拒絕“婚飛”的“雌蜂”們卻大功告成。

原來(lái),草地上一只只飛不起來(lái)的“雌蜂”都是超級(jí)“模仿秀”,它們的真實(shí)身份是一種被稱為“角蜂眉蘭”的蘭花的花朵,其多毛而胖胖的唇瓣酷似雌蜂的身體。角蜂眉蘭喬裝成雌蜂的目的就是誘騙雄蜂來(lái)為自己傳播花粉,那塊曾粘在雄蜂頭上的東西,實(shí)際上是由許多角蜂眉蘭花粉粘在一起形成的“花粉塊”。

早在1862年出版的《蘭花的傳粉》一書中,博物學(xué)家達(dá)爾文就揭示了多種眉蘭靠擬態(tài)實(shí)現(xiàn)異花傳粉的過(guò)程。目前,博物學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)從北非、西亞到南歐、西歐和中歐,分布著30多種靠擬態(tài)獲得傳粉機(jī)會(huì)的蘭科眉蘭屬植物。這些眉蘭像其他蘭科植物一樣,每一種都有自己特定的傳粉者。其中,有膜翅目的土蜂、黃蜂、蜜蜂、角蜂家的成員,也有蠅類甚至蛛形綱的某種蜘蛛??茖W(xué)家們新的研究表明,這些眉蘭不僅在外形上模仿傳粉者追逐的對(duì)象,而且還能通過(guò)釋放化學(xué)物質(zhì),模擬特異傳粉者的雌性個(gè)體向雄性發(fā)出的求愛(ài)信號(hào)——性信息素,以引誘其傳粉者。而這種吸引傳粉昆蟲的化學(xué)信息的模擬,在蘭科植物中頗為普遍。

與眉蘭的傳粉者不同,多數(shù)蜂類和蝴蝶迷戀芳香的花朵,是為了采集或吸食營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的花粉和香甜的花蜜。但吸食蜜汁并非蜂、蝶的“專利”,許多另類昆蟲也是甜食愛(ài)好者,具有刺吸式口器的同翅目蚜蟲科的昆蟲就是其中之一。食蚜蠅是蚜蟲的天敵,它的幼蟲專門以蚜蟲為食。為了使自己的后代一出生就有充足的食物來(lái)源,“聰明”的雌性食蚜蠅根據(jù)一些種類的蚜蟲有喜食蜜汁的習(xí)性,專門選擇產(chǎn)蜜汁的花朵產(chǎn)卵。但有時(shí)“聰明反被聰明誤”,當(dāng)食蚜蠅遇到蘭科中的氣味模仿者——火燒蘭屬植物時(shí),不但新出生的幼蟲得不到美食,自己還要無(wú)償?shù)亍盀樗俗黾抟隆薄?/p>

高大火燒蘭生長(zhǎng)在北美西部的濕草地上,這里也是食蚜蠅活動(dòng)的區(qū)域。像許多“吝嗇”的蘭花一樣,高大火燒蘭為了節(jié)約能源,并無(wú)蜜腺分泌蜜汁。為了同樣得到傳粉者的惠顧,模擬蜜汁的氣味是這種蘭花的拿手好戲。結(jié)果氣味一出,為后代著想的食蚜蠅就立即響應(yīng),飛赴自以為是的幼蟲“美食排檔”,穩(wěn)穩(wěn)地降落在高大火燒蘭唇瓣向前伸出的“平臺(tái)”上。在蘭花的唇瓣上轉(zhuǎn)了幾下后,食蚜蠅果斷地產(chǎn)下一枚卵。與此同時(shí),伸展在唇瓣上方的蕊柱也回贈(zèng)給食蚜蠅一份對(duì)其毫無(wú)價(jià)值的“厚禮”——將花粉塊粘到它的背上。食蚜蠅很有“生態(tài)學(xué)觀念”,知道自己的后代應(yīng)有合理的生存空間,不要讓它們?yōu)闋?zhēng)奪食物而進(jìn)行生存競(jìng)爭(zhēng),于是在產(chǎn)下一枚卵后就飛走了。這也正是高大火燒蘭求之不得的。只有當(dāng)另一朵高大火燒蘭的花讓這只食蚜蠅再次上當(dāng)而產(chǎn)下第二枚卵時(shí),異花傳粉過(guò)程才有可能完成。

在食蚜蠅與高大火燒蘭之間因繁殖后代而結(jié)成的生態(tài)關(guān)系中,食蚜蠅是犧牲者,高大火燒蘭是受益者。因?yàn)楹笳咧皇悄M了蜜汁的氣味,并沒(méi)有真的蜜汁分泌,自然也引不來(lái)喜食蜜汁的蚜蟲。食蚜蠅的幼蟲出生后就會(huì)遇到饑荒客死它鄉(xiāng),高大火燒蘭的后代則因前輩擬態(tài)騙取的異花傳粉機(jī)會(huì)而茁壯成長(zhǎng)。

金合歡樹和它的螞蟻衛(wèi)隊(duì)

螞蟻是地球上最牛的昆蟲之一,這類膜翅目蟻科昆蟲有1.4萬(wàn)種,別看它們的體形小,可數(shù)量極大,總重量不遜于人類的總重量!雖然多數(shù)種類的螞蟻是肉食者,但在長(zhǎng)期的進(jìn)化歷史中也與植物發(fā)生了千絲萬(wàn)縷的的聯(lián)系,關(guān)乎許多植物類群的演化過(guò)程,并為陸生植物的擴(kuò)散作出了不小的貢獻(xiàn)。

在俗人眼里,踩死幾只螞蟻是小事一樁,但在熱帶地區(qū),你要損害一棵與螞蟻共生的樹,可能會(huì)惹大麻煩。最典型的與螞蟻結(jié)緣的樹是金合歡。這是一類含羞草科金合歡屬樹種,有1200多種,廣泛分布在熱帶及亞熱帶地區(qū)。它們只有幾米高,樹冠開張,具有二回羽狀復(fù)葉,在莖上常有由托葉變成的成對(duì)的銳刺;在頭狀花序上有許多黃色小花,多數(shù)種的花有香味。

在非洲和熱帶美洲,金合歡樹深受當(dāng)?shù)氐奈浵伹嗖A,是許多種螞蟻棲身的“寶地”。螞蟻們?cè)跇涓缮香@洞或?qū)⒋执讨行奶涂兆優(yōu)樽约旱淖∷?;而金合歡樹羽狀復(fù)葉基部分泌的蜜汁凝結(jié)成的蜜露和嫩葉尖上長(zhǎng)出的富有營(yíng)養(yǎng)的小顆粒,都是金合歡“房客”的美食。但這些螞蟻房客并不白住、白吃,它們自覺(jué)地充當(dāng)“房東”的衛(wèi)士。當(dāng)損害樹木的切葉蟻或危害金合歡的其他昆蟲來(lái)犯時(shí),它們就會(huì)傾巢而出,將金合歡的敵人趕走或殺死,甚至一些較大型的食草動(dòng)物也不例外。

不僅危害金合歡的動(dòng)物會(huì)遭到螞蟻衛(wèi)士的兇猛攻擊,就連妨礙金合歡樹生長(zhǎng)的別的植物,也會(huì)受到螞蟻的攻擊。這些螞蟻房客會(huì)將金合歡周圍距樹干40厘米半徑內(nèi)的異種植物的枝葉咬碎,直到致其死亡。

早在100多年前博物學(xué)家就推斷:這些在金合歡樹上生活的螞蟻,是被金合歡樹當(dāng)作一支“常備軍”來(lái)供養(yǎng)的。以后博物學(xué)者的觀察和試驗(yàn)也證實(shí)了這一觀點(diǎn)。他們還觀察到:不論白天、黑夜,螞蟻衛(wèi)隊(duì)中都有四分之一左右的成員在“室外”執(zhí)勤。而且除金合歡屬樹種外,還有大戟科、茜草科、野牡丹科和蘭科的40多種植物都和螞蟻有類似的共生關(guān)系,而所涉及的螞蟻有蟻科中5個(gè)亞科的數(shù)百個(gè)蟻種。

在我國(guó)古代,南方的果農(nóng)就已觀察到:與柑橘樹共生的黃猄蟻能大量捕食柑橘樹上的害蟲,護(hù)衛(wèi)這類蕓香科樹木健康生長(zhǎng),被稱為“橘園衛(wèi)士”。另外,有一種體形較小的紅螞蟻,能捕食多種農(nóng)業(yè)害蟲,尤其喜歡消滅甘蔗螟蟲。目前這兩種螞蟻均已被列為我國(guó)的天敵昆蟲,受到保護(hù)。

科學(xué)家在總結(jié)植物和昆蟲協(xié)同進(jìn)化的關(guān)系時(shí),認(rèn)為不外乎以下三種:一是對(duì)雙方都有利的互惠共生關(guān)系;二是對(duì)一方有利,對(duì)另一方有害的關(guān)系;三是對(duì)一方有利,對(duì)另一方無(wú)利,但也無(wú)損的關(guān)系。第一種關(guān)系無(wú)疑促進(jìn)了雙方的共同繁榮。第二、第三種關(guān)系,雖然看上去利益的天平是不平衡的,但在長(zhǎng)期的演化過(guò)程中,不利方或無(wú)利方會(huì)通過(guò)變異來(lái)尋求無(wú)害和有利而得到發(fā)展。

以上雖然僅是被子植物和昆蟲協(xié)同進(jìn)化的幾個(gè)事例,卻也能讓我們感知到保護(hù)生物多樣性和生態(tài)環(huán)境的深遠(yuǎn)意義。

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