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科學(xué)網(wǎng)—上天入地:榕樹掛果方式的差異

 十八小子 2013-05-14

上天入地:榕樹掛果方式的差異 精選

已有 1708 次閱讀 2012-11-14 16:21 |系統(tǒng)分類:科普集錦|關(guān)鍵詞:掛果方式 榕樹 無花果


                             桑科榕屬植物雞嗉子、聚果榕、菩提樹

“ 雞嗉子結(jié)果在土里,聚果榕掛果在樹干,菩提樹則是生在枝頭。為什么榕樹掛果方式如此多樣?”


英國著名的博物學(xué)家大衛(wèi)·愛登伯格曾在講解熱帶雨林時(shí)說,假如人類能夠懂得榕樹,那就了解了個(gè)熱帶雨林。熱帶雨林實(shí)際上不可能如大衛(wèi)所講的那么簡單,但榕樹確實(shí)在熱帶雨林中扮演了十分重要的角色。榕樹一年四季常青,掛果巨多,是很多動(dòng)物的食物。特別是在旱季,榕果成了動(dòng)物們珍貴的食物??梢哉f榕樹是熱帶雨林的糧倉。

民間對榕樹有很多稱呼,大青樹和無花果是最流行的兩個(gè)叫法。大青樹言其樹體高大、四季常青;無花果說它“只見結(jié)果,不見開花”的生物學(xué)特征。榕樹給人的感覺是古老、巨大、神秘。菩提樹因佛教的傳播而被引入到中國南方各地,與佛相伴,環(huán)繞佛塔,佛韻十足;大青樹因古老的自然信仰而屹立在每個(gè)村莊廟宇,在炎熱的夏日給人蔭庇,在蕭索的冬日給人蔥翠的生機(jī)之感;最為令人敬仰和畏懼的是榕樹的巨大和古老,如今華夏大地上能見到蒼天大樹幾乎都是榕樹。巨大的榕樹是人類生生不息,子子孫孫變幻的見證。古老而滄桑的榕樹難免讓人產(chǎn)生崇拜的心理。

然而在自然界中,榕樹的特性不止于此。除巨大、神秘與古老,榕樹還有很多有趣而神奇的地方。榕樹、大青樹、無花果、菩提樹等這些說法都只是植物學(xué)中桑科榕屬的泛稱。熱帶雨林中分布著數(shù)量眾多的榕樹,有的高達(dá)幾十米,聳立云端,有的只有幾厘米,趴在地上,榕樹形態(tài)各異,令人驚嘆。表面上看榕樹之間沒太多差別,無非是厚厚的葉子,揪下一個(gè)葉子的話,有乳白色的汁液流出。細(xì)心的人方可看出不同榕樹間的差異。西雙版納植物園便是欣賞榕樹最好的地方之一,榕樹園收集了上百種榕樹,植物園周邊還有各種各樣形態(tài)萬千的大榕樹可供欣賞。植物園王蓮池旁景觀“獨(dú)樹成林”,猶如一條巨大的恐龍,是園藝工作人員用高山榕人工牽引而成的。溝谷林中有一株巨大的高山榕與斜葉榕等相伴而生,好似宮崎駿筆下的神秘大樹,周身藤蔓纏繞飛舞,似游龍盤旋于雨林之中;綠石林石灰?guī)r上,有一棵高二十多米的勁直榕,粗壯的氣生根從空中傾瀉而下,深深扎在石縫里,猶如飛流的瀑布,無比壯觀;最為令人嘆為觀止的是勐侖自然保護(hù)區(qū)內(nèi),一棵高山榕形成了一片森林,此榕樹大概有十幾根枝干,每棵枝干直徑均均超過1m,整棵大樹占地約一畝左右,形成獨(dú)樹成林景觀,是西雙版納乃至全國的珍奇景觀。

榕樹的“無花果”也是形態(tài)多樣,引人入勝。無花果的傳粉生物學(xué)特性是生物學(xué)家的最愛。版納植物園內(nèi)有很多老師和學(xué)生為此著迷不已,成立了專門研究榕樹的隊(duì)伍。實(shí)際上,榕樹并非沒有花,榕樹有很多小花,但隱藏在果內(nèi),稱為隱頭花序。古人感官上不容易看出來,所以叫它無花果。榕樹的傳粉是由專門的工人完成的。一種只有小米大小卻有一根長長“尾巴”的蟲子(稱之為榕小蜂)會(huì)將尾巴刺入果實(shí)內(nèi)部產(chǎn)卵,而有些榕小蜂則會(huì)蜂鉆入榕果中,在榕果內(nèi)尋找配偶,交配、產(chǎn)卵、發(fā)育,并最終發(fā)育為新一代的榕小蜂,再去尋找新的榕果,如此循環(huán)生生不已。植物界的許多花可被多種蟲子傳粉,而榕樹與榕小蜂在多數(shù)情況下卻是一對一的關(guān)系。在自然界里,這種專一的傳粉模式并不多家,廣為人知的只有榕樹榕小蜂,絲蘭和絲蘭蛾等少數(shù)幾對。所以,榕樹和榕小蜂便成了科學(xué)家研究物種協(xié)同進(jìn)化的模式物種。

榕小蜂成功授粉之后,榕果便會(huì)慢慢成熟,由綠色變?yōu)轷r艷的紅色,有些種類還會(huì)變?yōu)辄S色或黑色。吃過無花果的人肯定都知道無花果的美味。兒時(shí)家里有一棵很大的無花果,每年成熟之時(shí)便成為我們的樂園。無花果樹木一般三四米高,果子掛在枝頭。一到果實(shí)成熟的時(shí)節(jié),樹上毛毛蟲、介殼蟲、螞蟻、蒼蠅和蝴蝶特別多。如今想來采摘無花果是很冒險(xiǎn)的事,從樹上下來后肯定全身滿是疙瘩,奇癢無比。孩提時(shí)代的勇敢和對自然的親和力總是讓人在不知不覺之中,感受和領(lǐng)悟了自然的奧秘?,F(xiàn)在思來,無花果樹真是個(gè)偉大的生態(tài)系統(tǒng),為各種各樣的生命提供了食物資源和生存空間。

??崎艑僦参镏?,像無花果那樣被人類馴化作為水果的物種不多。然而,榕樹廣泛分布于熱帶、亞熱帶,種類多樣、營養(yǎng)豐富、是眾多動(dòng)物的食物來源。熱帶雨林之中與人相近的靈長類便是取食榕果的動(dòng)物之一。小猴子出生之后,必須學(xué)會(huì)如何尋找榕果,什么季節(jié),在哪里能夠找到什么樣的榕果,學(xué)習(xí)尋找榕果的技能才能保證不餓肚子,度過危機(jī)。其它如熱帶雨林的犀鳥、鸚鵡等鳥類、食果蝙蝠、螞蟻、胡蜂、嚙齒類動(dòng)物、野豬等很多動(dòng)物都喜食榕果。


                              榕果不同的掛果方式(地表、樹干和枝頭)

“傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,榕樹枝頭果實(shí)為鳥類傳播,樹干果實(shí)為蝙蝠傳播。鳥類和蝙蝠取食偏好促進(jìn)了榕果掛果方式的進(jìn)化?!?/font>


多樣的動(dòng)物和復(fù)雜的林下環(huán)境造就了豐富的榕樹,同時(shí)也產(chǎn)生了不同的掛果方式。有的榕果結(jié)在樹干上,有的在枝頭,有的榕果則到了土壤之中。菩提樹粗壯高大,可延伸到林冠層,但果子極小,成串結(jié)在枝條上,成熟后變?yōu)樽厣呛芏嘞x子和小型鳥類的美食;聚果榕、木瓜榕果實(shí)很大,集中掛在樹干之上,取食者多為食果蝙蝠;而結(jié)果在地表的雞嗉子榕則是螞蟻和嚙齒動(dòng)物的大餐。為什么有的榕樹果實(shí)結(jié)在枝頭、有的在樹干、有的在地里呢?是什么導(dǎo)致了榕果掛果方式差別如此之大?

回答榕樹掛果差異這個(gè)問題并不容易,但基于一些榕果與取食者的日常行為觀察,科學(xué)家找出了一些原因。2009年西班牙幾位生態(tài)學(xué)家在前人的研究基礎(chǔ)上,分析了巴布新幾內(nèi)亞的40多種榕樹掛果方式,發(fā)現(xiàn)榕樹掛果方式不同是因?yàn)槭彻麆?dòng)物不同而引發(fā)的協(xié)同進(jìn)化。枝頭果實(shí)為鳥類傳播,樹干果實(shí)為蝙蝠傳播,鳥類和蝙蝠取食偏好促進(jìn)了榕果掛果方式的進(jìn)化(Pnas 2009)。

植物形態(tài)特征與種子散布者間存在極為巧妙的關(guān)系。與榕樹掛果方式相伴的還有很多特征,如果實(shí)的顏色、氣味、大小等。最容易被區(qū)分的是顏色,有紅、黑、綠、灰、黃等各種顏色。從動(dòng)物的角度看,榕果的存在方式大不相同,與人類的認(rèn)知方式也差距甚大。眾多取食榕果的動(dòng)物中,鳥類視力好,但沒牙齒,鼻子也不靈,偏好小而軟,顏色艷麗掛在枝頭上的榕果;夜行性的食果蝙蝠則牙齒鋒利,鼻子靈敏,灰色調(diào)掛在樹干上榕果。散布者選擇差異驅(qū)動(dòng)榕果掛果方式的進(jìn)化,這基本上與平日里人們所能觀察到的現(xiàn)象相似。

也有科學(xué)家不同意食果動(dòng)物驅(qū)動(dòng)榕果掛果方式進(jìn)化的理論。取食榕果的動(dòng)物,傳播的是榕樹的種子,給榕樹帶來的好處是,增進(jìn)了榕樹的數(shù)量,讓榕樹更加適合自然環(huán)境而已。一些科學(xué)家認(rèn)為,動(dòng)物吃榕果并不能直接作用于榕果的形態(tài)功能特征,也不會(huì)對榕樹的掛果方式產(chǎn)生影響。對聚果榕對比研究也發(fā)現(xiàn),即便是相同的榕樹,在不同的地區(qū)種子散布者也不盡相同。研究者認(rèn)為營養(yǎng)和生存環(huán)境對榕樹掛果方式似乎也起著重要的作用。

技術(shù)的革新總能給生命科學(xué)帶來新的視角和思維方式。版納植物園一科學(xué)家通過對63種聚果榕亞屬榕樹的DNA分析,建立了彼此的親緣關(guān)系,發(fā)現(xiàn)榕樹與食果動(dòng)物間協(xié)同進(jìn)化的關(guān)系并不親密,動(dòng)物取食對榕樹掛果方式的選擇壓力實(shí)則很小。之前所認(rèn)同的協(xié)同進(jìn)化關(guān)并不明顯Plosone 2012)。傳統(tǒng)的經(jīng)典理論和現(xiàn)代的分子分析得出不同的結(jié)論。榕樹掛果方式因科學(xué)的爭論和理性的辯駁,日漸清晰起來。科學(xué)就是這樣的,我們站在巨人的肩上,一步步走向真理。這或許就是榕果上天入地的掛果方式的故事,所能告訴人們的道理吧。



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