相愛相殺,動植物是複雜的“命運共同體”
◎本報記者 趙漢斌
一種瀕危的蛇菰屬植物,其生命周期中種子傳播的關鍵環節,竟然源自另一種瀕危物種——奄美兔。近日,一則關於此研究的報道,登上美國科學新聞網站等媒體的顯著位置。
無數事實和科學研究表明,在生命長期演化過程中,植物和動物之間形成了互惠互利甚至是協同演化的關係,如蜂鳥專愛花蜜、考拉鍾情於桉樹葉……與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),植(zhi)物(wu)的(de)生(sheng)存(cun)繁(fan)衍(yan),也(ye)離(li)不(bu)開(kai)動(dong)物(wu),尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)傳(chuan)粉(fen)與(yu)種(zhong)子(zi)傳(chuan)播(bo)過(guo)程(cheng)中(zhong),動(dong)物(wu)功(gong)不(bu)可(ke)沒(mei),二(er)者(zhe)甚(shen)至(zhi)互(hu)為(wei)生(sheng)存(cun)繁(fan)衍(yan)的(de)基(ji)石(shi)。像(xiang)奄(yan)美(mei)兔(tu)傳(chuan)播(bo)蛇(she)菰(gu)屬(shu)種(zhong)子(zi)這(zhe)種(zhong)動(dong)物(wu)傳(chuan)播(bo)植(zhi)物(wu)種(zhong)子(zi)的(de)現(xian)象(xiang),在(zai)自(zi)然(ran)界(jie)並(bing)非(fei)孤(gu)例(li)。
兔子不隻吃草,也會傳播植物種子
對多數植物來說,種子或孢子散播的過程很簡單,隻要時機一到,便“瓜熟蒂落”,掉落到適宜的地麵上。但有的植物為能更廣泛、持久地傳播,演化出讓種子“搭便車”的特異功能,搭載的媒介包括風、水、鳥類、昆蟲、哺(bu)乳(ru)動(dong)物(wu)乃(nai)至(zhi)人(ren)類(lei)。有(you)的(de)種(zhong)子(zi)甚(shen)至(zhi)需(xu)要(yao)經(jing)過(guo)動(dong)物(wu)的(de)消(xiao)化(hua)道(dao),再(zai)排(pai)泄(xie)到(dao)離(li)母(mu)本(ben)植(zhi)株(zhu)千(qian)裏(li)之(zhi)外(wai)的(de)地(di)方(fang)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi),糞(fen)便(bian)中(zhong)的(de)水(shui)分(fen)以(yi)及(ji)未(wei)被(bei)完(wan)全(quan)消(xiao)化(hua)吸(xi)收(shou)的(de)營(ying)養(yang)成(cheng)分(fen),還(hai)會(hui)給(gei)種(zhong)子(zi)提(ti)供(gong)良(liang)好(hao)的(de)萌(meng)發(fa)條(tiao)件(jian)——為了延續基因,植物可謂是“煞費苦心”。
奄美兔,又名琉球兔、奄美短耳兔、奄(yan)美(mei)黑(hei)野(ye)兔(tu),是(shi)一(yi)種(zhong)隻(zhi)分(fen)布(bu)在(zai)日(ri)本(ben)奄(yan)美(mei)大(da)島(dao)及(ji)德(de)之(zhi)島(dao)的(de)植(zhi)食(shi)性(xing)原(yuan)始(shi)兔(tu)。它(ta)們(men)在(zai)茂(mao)密(mi)的(de)森(sen)林(lin)間(jian)棲(qi)息(xi),晝(zhou)伏(fu)夜(ye)出(chu),是(shi)亞(ya)洲(zhou)大(da)陸(lu)古(gu)代(dai)兔(tu)的(de)遺(yi)族(zu),被(bei)稱(cheng)為(wei)“活化石”。在世界自然保護聯盟紅色名錄中,奄美兔被列為“瀕危(EN)”級別,尚存於野外的數量不足5000隻。
youyushuliangxishao,yanmeitudeshenghuoyizhishigemi。weijieshiqibinweideyuanyin,ribendeyigeyanjiuxiaozuqianwangyaredaidaoyushoujiqifenbian,jingcongzhongfaxianlerengyoukenengshengchangdeshegushuzhongzi——原來,吞下這種種子並將其排泄到其他地方的奄美兔,扮演了種子散播者的角色。
蛇(she)菰(gu)屬(shu)是(shi)瀕(bin)危(wei)的(de)寄(ji)生(sheng)植(zhi)物(wu),沒(mei)有(you)葉(ye)綠(lv)素(su),不(bu)能(neng)利(li)用(yong)光(guang)合(he)作(zuo)用(yong)來(lai)為(wei)自(zi)己(ji)製(zhi)造(zao)食(shi)物(wu),隻(zhi)能(neng)從(cong)寄(ji)主(zhu)植(zhi)物(wu)那(na)裏(li)吸(xi)取(qu)能(neng)量(liang)。這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe),種(zhong)子(zi)散(san)播(bo)是(shi)其(qi)生(sheng)命(ming)周(zhou)期(qi)中(zhong)的(de)主(zhu)要(yao)時(shi)點(dian),且(qie)種(zhong)子(zi)的(de)最(zui)終(zhong)去(qu)向(xiang)也(ye)很(hen)重(zhong)要(yao)。
zairenmenderenzhizhong,tuziyibanxihuanchizhiwudeyingyangzuzhi,ruyehejing。danrenmenmeiyouzhuyidaotuzinengduisanbozhongziqidaoduodazuoyong,yinweizhongziwangwangcunzaiyurouzhiguoshizhong。
ribenshenhudaxuedeshengwuxuejiamocijiansijieshao,daoshangdejuminzuixianzhuyidao,yanmeituhuikenshiyizhongbentushegushuguoshi。suihou,yanjiurenyuantongguojiankongfaxianyanmeituhuizaidixiadongxuezhongpaibian,zhekenengrangzhongzisanbodaoshegushuxiuzhudegenbufujin,yineryanmeituhenkenengzaishegushujiqixiuzhuzhijianjianlilezhongyaolianxi。
延續基因,動植物有協同之道
在zai我wo國guo,科ke研yan工gong作zuo者zhe發fa現xian的de類lei似si動dong植zhi物wu互hu利li共gong生sheng事shi例li,可ke謂wei不bu勝sheng枚mei舉ju。除chu了le由you動dong物wu幫bang助zhu傳chuan播bo種zhong子zi,由you動dong物wu幫bang助zhu授shou粉fen也ye是shi有you花hua植zhi物wu生sheng存cun策ce略lve中zhong不bu可ke或huo缺que的de一yi環huan。
在雲南西雙版納密林中,善於隱藏自己花朵的榕樹,與專愛榕樹花朵的榕小蜂,是一對典型的跨界“伴侶”。
在中國科學院西雙版納熱帶植物園的榕樹園,幾代科研人員收集了榕樹100多種、榕小蜂200多種。“榕樹都有花,打開它的‘果實’,就可以看到花。榕樹把花隱藏起來,就是專門吸引榕小蜂為它傳粉,這是它們共同的生存策略。”中國科學院西雙版納熱帶植物園研究員彭豔瓊介紹。
榕小蜂是榕樹唯一的傳粉者,榕樹必須依靠榕小蜂授粉才能進行有性繁殖,使其物種得以延續;榕小蜂專門為榕樹傳粉,榕樹為榕小蜂提供繁殖和棲息的場所。世界上大約有750種榕樹,每種榕樹都由一種特定的授粉榕小蜂進行授粉。據英國科學家對古代化石的研究,二者之間互惠互利、協同進化的“親密緣分”,已存續3400萬年以上。
除了“榕樹—榕小蜂”,“螞蟻—金合歡”“絲蘭—絲蘭蛾”等也是專性協同演化的經典組合。此外,傳統藥用植物大百部傳播種子的故事也值得說道。
大百部殺蟲、止zhi咳ke潤run肺fei的de功gong效xiao已yi得de到dao驗yan證zheng。但dan長chang期qi以yi來lai,人ren們men並bing不bu十shi分fen清qing楚chu其qi種zhong子zi傳chuan播bo的de機ji製zhi。不bu久jiu前qian,我wo國guo科ke學xue家jia在zai進jin行xing植zhi物wu調tiao查zha時shi才cai破po解jie了le這zhe一yi秘mi密mi。
中國科學院昆明植物研究所研究員孫衛邦等人發現,在自然生境及植物園人工栽培條件下,愛“吃肉”的(de)胡(hu)蜂(feng),會(hui)取(qu)食(shi)和(he)傳(chuan)播(bo)氣(qi)味(wei)與(yu)形(xing)狀(zhuang)都(dou)極(ji)似(si)昆(kun)蟲(chong)的(de)大(da)百(bai)部(bu)蒴(shuo)果(guo)。大(da)百(bai)部(bu)油(you)質(zhi)體(ti)在(zai)模(mo)擬(ni)昆(kun)蟲(chong)血(xue)淋(lin)巴(ba)時(shi),釋(shi)放(fang)的(de)嗅(xiu)覺(jiao)線(xian)索(suo)是(shi)維(wei)持(chi)胡(hu)蜂(feng)和(he)大(da)百(bai)部(bu)傳(chuan)播(bo)體(ti)關(guan)係(xi)的(de)重(zhong)要(yao)信(xin)號(hao)。
當距離大百部傳播體約10厘米時,胡蜂會向“獵物”猛(meng)撲(pu),然(ran)後(hou)咬(yao)掉(diao)攜(xie)帶(dai)油(you)質(zhi)體(ti)的(de)種(zhong)子(zi)。丟(diu)棄(qi)的(de)種(zhong)子(zi)落(luo)到(dao)地(di)麵(mian)上(shang),被(bei)覓(mi)食(shi)的(de)螞(ma)蟻(yi)二(er)次(ci)傳(chuan)播(bo)。胡(hu)蜂(feng)和(he)螞(ma)蟻(yi)得(de)到(dao)了(le)食(shi)物(wu),大(da)百(bai)部(bu)傳(chuan)播(bo)了(le)種(zhong)子(zi),皆(jie)大(da)歡(huan)喜(xi)。
“研(yan)究(jiu)揭(jie)示(shi)胡(hu)蜂(feng)在(zai)大(da)百(bai)部(bu)種(zhong)子(zi)傳(chuan)播(bo)過(guo)程(cheng)中(zhong)扮(ban)演(yan)長(chang)距(ju)離(li)傳(chuan)播(bo)的(de)角(jiao)色(se)。探(tan)索(suo)這(zhe)些(xie)不(bu)常(chang)見(jian)的(de)種(zhong)子(zi)傳(chuan)播(bo)策(ce)略(lve),可(ke)幫(bang)助(zhu)人(ren)們(men)深(shen)入(ru)了(le)解(jie)複(fu)雜(za)的(de)動(dong)植(zhi)物(wu)互(hu)惠(hui)關(guan)係(xi)。”孫衛邦說,胡蜂和螞蟻協作傳播大百部種子的行為,可以用來解釋這個物種目前的分布格局。
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