達爾文與彗星蘭的故事

2021-01-08 中國綠色時報電子報

達爾文與彗星蘭花壇

    在參觀第四屆中國蘭花大會展覽中,有這樣一個造型獨特的花壇深深吸引了我。一個頭戴禮帽的人,手持放大鏡,正在觀察一株植物。通過解說詞了解到,原來這是為了紀念達爾文與彗星蘭的一個傳奇故事。

    當年,達爾文提出進化論後,許多人認為進化論是解釋不了蘭科植物花朵的結構的,並以此為依據對《物種起源》的觀點進行攻擊。為此,達爾文對蘭科植物的傳粉生物進行了細緻的觀察,以證明自然選擇是生物進化的動力,為《物種起源》提供補充材料。1862年,達爾文出版了《蘭花吸引昆蟲傳粉的各種手段》(《The various Contrivances by Which Orchids Are Fertilized by Insects》)。該書是基於極細緻的試驗、觀察和研究,並批判地總結其他學者的研究成果而著成。據了解,野生蘭花有兩萬多種,花的形狀、大小、顏色、香味千奇百怪,但是目的只有一個:用花香吸引昆蟲(或蜂鳥)來採蜜,花粉沾到了它們的身上,就為蘭花完成了傳粉。因此,蘭花的繁衍離不開這些授粉者。授粉者為了能採到花蜜,也要適應蘭花。在自然選擇的作用下,蘭花和授粉者之間會一起進化。只有自然選擇才能解釋蘭花構造的由來,這是達爾文研究蘭花一書的主旨。其中最為引人注目的是有關非洲馬達加斯加島上一種蘭科植物傳粉昆蟲的預測。

彗星蘭與天蛾

    達爾文發現了一種原產於馬達加斯加的奇異物種——彗星蘭。讓他百思不得其解的是這種植物似乎違背了生物進化法則,在它唇瓣的後面,有一條綠色鞭狀十分細長的花距,長達30釐米,而它的花蜜就聚集在細長的花距底部。因此,達爾文大膽推測,在馬達加斯加肯定有一種巨蛾,能夠將喙伸長至30釐米至40釐米,足以吸食到花距底部的花蜜,幫助蘭花傳粉。但這樣的昆蟲實在太奇怪,達爾文的推測也備受質疑。「荒唐!」當時有些昆蟲學家就這麼認為。不過達爾文的盟友、曾經獨立提出自然選擇學說的華萊士則堅定地站在達爾文一邊,他寫道:「可以很安全地預測在馬達加斯加存在這樣的蛾;訪問那個島嶼的博物學家應該抱著和天文學家尋找海王星一樣的信心去尋找它,我鬥膽預測他們將會同樣成功!」

    1903年,這種巨蛾終於被找到了。這一大型天蛾如小鳥般大小,喙長25釐米。這時距離達爾文做出預測已過了41年。彗星蘭也因此被稱為「達爾文的蘭花」。

    達爾文之所以敢做出這個令人驚駭的預測,是因為他深知自然選擇的威力。蘭花的花距應該略長於授粉者的喙,這樣授粉者在儘量伸長喙去吸花距底部的花蜜時,身體擠壓到花冠,花粉才會沾到授粉者的身上。因此,在這樣的情形下,蘭花的花距越長,就會迫使授粉者沾到更多的花粉,就越容易留下更多的後代。反過來,授粉者的喙越長,就越容易吸到花蜜,補充足夠的營養,留下更多後代。如此這般長期互相競賽的結果,使蘭花的花距變得越來越長,天蛾的喙也變得越來越長。

    動植物進化的奇妙歷程,實在令人驚嘆。

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