在非洲南部盛產(chǎn)一種叫菠蘿百合的植物,它的花是綠色的,氣味很奇怪,所以在花粉傳授時(shí)無法吸引昆蟲和鳥類的注意。那么菠蘿百合是如何傳授花粉的呢?在對(duì)菠蘿百合進(jìn)行拍攝時(shí),研究人員在它的周圍發(fā)現(xiàn)了小型哺乳動(dòng)物巖鼠。原來菠蘿百合開花時(shí)散發(fā)出的氣味中含有甲硫基丙醛,這種化學(xué)物質(zhì)具有強(qiáng)烈的洋蔥和肉香氣味,能吸引巖鼠來舔食花蜜,這樣巖鼠就成為了菠蘿百合的傳粉媒介。 傳粉媒介 植物的繁殖依賴于花粉的成功傳遞。除少數(shù)植物能進(jìn)行自花授粉之外,大多數(shù)植物需要傳粉媒介的幫助來實(shí)現(xiàn)傳粉。早在一億多年前就有了媒介授粉的現(xiàn)象。近日在西班牙北部出土的琥珀里,有凝固住的雌性薊馬昆蟲,它們的體表帶有數(shù)以百計(jì)的花粉粒。薊馬體表毛發(fā)呈環(huán)狀,這樣的身體結(jié)構(gòu)有利于它們采集花粉。研究者稱,薊馬有可能是地質(zhì)學(xué)歷史上最早的授粉者之一。此后,植物與傳粉媒介之間的關(guān)系逐步加強(qiáng),造就了如今植物界有花植物的繁榮。 植物在進(jìn)化過程中形成了多種傳粉媒介。其中風(fēng)和昆蟲是兩種最常見的傳播媒介。 木本植物中的櫟樹、楊樹、樺樹和榛樹等,草本植物中的水稻、苔草和小麥等都是借助風(fēng)力來傳送花粉。它們的花粉粒一般小而干燥,表面光滑,花被簡單,容易被風(fēng)傳送,便于遠(yuǎn)距離傳播。 由昆蟲來傳粉的植物,花形大、花被顏色美麗,還常有芳香的氣味和甜美的花蜜。花粉粒有粘性,便于粘附在昆蟲身上。常見的昆蟲媒介有蜜蜂、蝴蝶及飛蛾等。 此外,像金魚藻屬、樂藻屬、黑藻屬和苦草屬等水生植物利用流動(dòng)的水作為傳粉媒介;還有一些小型哺乳動(dòng)物和鳥類也是傳粉媒介,如文章開頭提到的巖鼠給菠蘿百合傳粉,菲律賓熱帶雨林中的綠玉藤主要靠蝙蝠傳粉,澳大利亞的一種負(fù)鼠為龍眼科植物傳粉。而為植物傳粉的鳥類大約有2000種,比如燕八哥、畫眉、烏鴉和蜂鳥等。 互惠共生 在研究植物與傳粉媒介之間的相互聯(lián)系時(shí),科學(xué)家驚奇地發(fā)現(xiàn),在其平靜的外表下,植物已經(jīng)進(jìn)化出各種高明的手段來吸引傳粉媒介,其中一些策略對(duì)雙方來說是互利互惠的。 為了更好地吸引昆蟲,一般植物的花都色澤鮮艷、氣味芬芳,然而只靠色彩和氣味很難長期吸引傳粉昆蟲。因此,大部分的蟲媒花都以某種形式為昆蟲提供一定的報(bào)酬。有的植物以分泌香甜花粉和花蜜來招引食客;有的則提供氣味性物質(zhì)作為昆蟲溝通的信息素材;有的向昆蟲提供一些樹脂等筑巢材料。 各種各樣的昆蟲為不同種類的植物傳授花粉。還有極少數(shù)的昆蟲專一地給某一種花授粉并靠它繁衍后代,絲蘭花和絲蘭蛾就是這種互惠共生的典型。每到日落之后,絲蘭的花朵便徐徐開放,散發(fā)出奇異的香味,引來絲蘭蛾為它授粉。而絲蘭蛾則將卵產(chǎn)于絲蘭的花房中,由絲蘭代為孕育撫養(yǎng)。當(dāng)絲蘭的種子成熟時(shí),絲蘭蛾的幼蟲也成熟了,它們就咬穿果壁,吐絲下垂至地面,然后在土中結(jié)繭成蛹。等到來年絲蘭開花時(shí),會(huì)破繭而出又飛至絲蘭子房內(nèi)去傳粉和生育。 榕樹和傳粉榕小蜂的互惠共生關(guān)系則更為密切,已經(jīng)發(fā)展到一對(duì)一的協(xié)同進(jìn)化程度,即一種榕樹只允許一種榕小蜂傳授花粉。兩者在形態(tài)結(jié)構(gòu)上已經(jīng)出現(xiàn)了許多適應(yīng)性特化:榕樹的花柱和榕小蜂的產(chǎn)卵器長短相匹配;榕樹的花蕊成熟和榕小蜂成蟲羽化周期高度一致;榕小蜂的觸須演化出彎彎的鉤,可以快速撬開榕果的苞片,而鏟狀的頭型更容易進(jìn)入榕果的苞片。 偽裝與欺騙 植物與傳粉動(dòng)物的互利關(guān)系在生態(tài)系統(tǒng)中非常普遍。然而,還有許多植物利用各種欺騙方式引誘昆蟲,從而實(shí)現(xiàn)傳粉。 比如蕙蘭花的花瓣上長有深色斑點(diǎn),給傳粉者造成一種此處有花蜜的假像。然而蕙蘭花中并沒有花蜜,可憐的小蜜蜂不知真假,鉆進(jìn)蕙蘭花中找蜜吃,結(jié)果只能乖乖地為蕙蘭無償傳粉了。 厄瓜多爾有一種金蝶蘭既沒有香味,又沒有香甜的蜜汁,昆蟲都不愿意靠近金蝶蘭。金蝶蘭卻喜歡在螫蜂窩附近生長。螫蜂有極強(qiáng)的領(lǐng)地意識(shí),不允許別的昆蟲侵入它的領(lǐng)地。而金蝶蘭的蕊柱與唇瓣的一部分色彩很像昆蟲,在微風(fēng)搖曳下,甚似昆蟲在飛旋。螫蜂看見了,就對(duì)它又咬又蟄,反而是替金蝶蘭傳了花粉。 大花草科中的大王花,是一種肉質(zhì)寄生草本,大花草全株無葉、無莖、無根,一生只開一朵花,開花期間散發(fā)出爛魚腐肉般的腐敗氣味。許多逐臭蠅類被花的氣味欺騙,以為找到合適的獵物,進(jìn)入花中很快就會(huì)發(fā)現(xiàn)受到愚弄,然后飛走,不知不覺就替大王花傳了粉。 陷阱與謀殺 有的植物則采取設(shè)置陷阱的方式誘騙昆蟲為自己傳粉。巨花馬兜鈴的花朵基部有一個(gè)膨大的囊,花蕊長在囊中。巨花馬兜鈴開花時(shí)散發(fā)出來的怪異味道和花瓣的斑點(diǎn)能引誘穿梭于花叢之中的昆蟲進(jìn)入囊中。由于內(nèi)壁布滿了倒毛,昆蟲一旦進(jìn)入囊中就失去了自由。等花蕊成熟后,花藥破裂散出花粉,這時(shí)花朵內(nèi)壁的倒毛萎縮變軟,昆蟲逃出時(shí)就會(huì)滿身沾滿花粉,這樣昆蟲帶著滿身的花粉飛向另一個(gè)剛剛開放的花朵,將花粉傳到柱頭上。 與巨花馬兜鈴相比,南非睡蓮就殘忍多了,它不僅囚禁傳粉者,還通過“謀殺”傳粉者達(dá)到授粉的目的。南非睡蓮開花時(shí)雄蕊先成熟,花中央密密麻麻的雄蕊散發(fā)出香甜的氣味吸引著食蚜蠅、蜂還有甲蟲等來訪者來享受一場花粉盛宴。到了睡蓮雌蕊成熟階段,先前的雄蕊沒了花粉,繞著花中心是一池汁液,池底隱藏著扁而圓的柱頭。當(dāng)身上沾有雄蕊花粉的來訪者再次來采集花粉時(shí),來訪者會(huì)沉入液體中很快淹死,身上的雄蕊花粉脫落,沉積在睡蓮的柱頭上,完成傳粉。 植物與傳粉媒介之間這種千絲萬縷的關(guān)系成就了彼此,也構(gòu)建了豐富多彩的自然界。 |
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