「騙子植物」蘭花如何行騙?豬籠草如何與動物「交易」從而獲取營養?……與動物一樣,我們身邊的植物不是沒有心機的「傻白甜」,而是富有生存智慧的自然界強者。
出品:"格致論道講壇"公眾號(ID:SELFtalks)
以下內容為植物學博士、微博大V史軍演講實錄:
跟植物相比,人類好像天生就更喜歡動物。或許是因為人類本身就是一種動物。沒人會說自己是植物,也沒有人說每天回家後,自己不用吃飯,不用睡覺,只需要把腳插在花盆裡。就算你把腳插在花盆裡,也獲取不了營養。
另外,我們能讀懂動物的很多行為,卻很難讀懂一棵植物的心思。比如,我們知道植物是通過光合作用吸收營養的,但卻弄不明白它是如何吸收太陽光的。就算我們把自己暴露在強烈的陽光下,我們還是弄不明白。
正是人類和植物間的這種隔閡,導致目前我們仍然對很多植物缺乏了解。但我想說植物比動物聰明得多。接下來,我就向同學們展示一下植物的智慧。
騙子蘭花
首先說說什麼是蘭花。有好幾個朋友都曾讓我幫忙看看為什麼他們家的蘭花長得不好。我打開圖片一看,他們口中的那些蘭花其實是君子蘭、吊蘭、玉蘭……根本就不是蘭花。
哪些才是蘭花呢?圖片中展示了幾種蘭花,相信很多同學都對上排中間的那個比較熟悉,沒錯,它是蝴蝶蘭。其他幾個形態完全不同的花,其實也是蘭花。蘭花就是長成這樣奇奇怪怪的樣子。
有同學說,右下角那個不是蘭花,是一隻蛾子。我們發現這隻蛾子的嘴巴非常長,這跟它吃的食物有關係——它愛吃頭頂上那朵蘭花的花蜜,而它頭頂上的那朵蘭花叫彗星蘭。
當年達爾文第一次看見彗星蘭這種蘭花的時候,就預測一定有一種嘴巴夠長的昆蟲去吸食它的花蜜。
但是達爾文從來沒見過這種蟲子,他只是做出這個預測。果不其然,在達爾文做出這個預測之後的41年,人們在馬達加斯加發現了這種蛾子。
蘭花有著非常豐富的多樣性,而這些多樣性是為了配合幫助它們傳播花粉的動物。
在自然界我們能看到各種各樣的花,比如大花蕙蘭,年節的花卉市場上經常能看見它。大花蕙蘭的花非常漂亮,特別是在中間舌頭狀的花瓣上,有著非常明顯的紅斑和雀斑。這些紅斑和雀斑有什麼用呢?我先賣個關子。
動物和植物之間有什麼關係?我們首先想到的是吃和被吃的關係。因為我每天在微博上回答的問題裡有90%都是關於吃的。
其實在花朵出現之前,動物和植物之間的關係確實是吃和被吃的關係,但是在花朵出現之後,這種關係就發生了劇變——動物和植物開始合作了。植物為動物提供花粉、花蜜等美食,動物為植物提供傳粉授粉的服務。
「騙子植物」如何行騙?
看起來動物和植物的關係好像是互惠互利的,但在自然界,情況並沒有那麼簡單。很多植物都開發出了一整套的「欺騙機制」,於是很多「騙子植物」出現了。
這些「騙子植物」是如何把蟲子騙過來,從而為它們服務的呢?要回答這個問題,就要說到蟲子是靠什麼信號來尋找植物,或者說,蟲子是靠什麼信號尋找到含有食物的植物的部位。
我們先看看圖中右邊這朵薔薇花。花的中間是黃色的花粉,通常來說,黃色代表食物,所以蟲子喜歡黃色。
我們再看看左邊這朵花,花朵中心有很多雀斑,這些雀斑可不是隨便長的。大家如果留心觀察過百合花的話,就會發現百合花的中心也有很多雀斑。
這些雀斑有著非常重要的功能,它們就像一個路標。打個形象的比喻,就像一家飯店的招牌,人們遠遠看去,就能知道這家飯店是賣什麼吃的。
對於昆蟲也一樣,昆蟲在花叢裡飛來飛去,如果看見這樣的雀斑,第一反應就是這兒有花蜜。所以,這樣的雀斑叫蜜導。
有些蘭花就更聰明了,它們依靠假的蜜導勾引蟲子為它們服務。在這幾種蘭花身上都有密密麻麻的斑點。
為什麼叫這些花為「騙子」呢?因為它們雖然亮出了招牌,但它們並不會為蟲子提供花蜜。也就是說,當蟲子過來尋覓花蜜的時候,其實就已經掉進陷阱裡了。等蟲子們努力爬出來的時候,其實它們已經在為蘭花做傳粉授粉的服務了。
如果你們覺得這個不夠神奇,我們再說一個神奇的。有些蘭花能模擬昆蟲的巢穴。
這張圖片展示的蘭花叫西藏杓蘭,它開花的時候恰恰是當地很多蜂王尋找巢穴的時候。
蜂王是如何尋找巢穴的呢?熊蜂並不是在樹上築巢,而是在地上找一個窟窿,然後鑽進去築巢,而這些西藏杓蘭恰恰模擬成了地上的小窟窿。這是一種非常精明的蘭花,居然能依靠模擬來欺騙蟲子。
更有意思的是,還有能模擬成昆蟲配偶的蘭花。這種蘭花叫眉蘭,雖然在我們眼裡,眉蘭看起來並不像昆蟲,但是有些昆蟲的眼神不太好,在它們的眼裡,這些眉蘭已經是完美的配偶形象了。
更不用說眉蘭還會散發出一種特殊的氣味,這種氣味很像雌性胡蜂散發出來的,難怪雄性胡蜂會被吸引過來。而且,這種氣味的吸引力很強烈,很多雄性胡峰都是搶著來,真是防不勝防啊!
澳大利亞有一種名叫錘子蘭的蘭花,它的花瓣非常特殊,能模擬雌性鋸蠅。
成年鋸蠅有一種非常特殊的交配習慣:交配前,雌性鋸蠅會爬到一個非常高的草的尖端,在那裡等待合適的雄性鋸蠅;雄性鋸蠅飛過來或者爬過來後,會抱起雌性鋸蠅,然後兩者一起飛到空中完成交配;交配結束後,雄性鋸蠅會把雌性鋸蠅再放回到草尖上去。
這個特殊的交配習慣恰恰被錘子蘭利用了。
雄性鋸蠅在抱起雌性鋸蠅的時候會不斷地嘗試起飛,這可能比飛機起飛還要困難。剛才說了,錘子蘭的花瓣看上去非常像雌性鋸蠅,所以當雄性鋸蠅錯認新娘的時候,它就會更加費勁地起飛,因為花瓣和花是連在一起的。
而每次努力的起飛,都會讓雄性鋸蠅的背撞到花粉,於是花粉就粘在了它的後背上。當這隻雄性鋸蠅被撞得頭暈眼花而放棄這朵花,飛到另一朵花去重新尋找新娘的時候,它也就順利成為了錘子蘭的義務傳粉者。
這是我在讀博期間研究的一種蘭花,它叫長瓣兜蘭。花瓣上的這些斑斑點點是在模擬蚜蟲,而這能吸引食蚜蠅前來。
實際上,食蚜蠅的成蟲並不吃蚜蟲,吃蚜蟲的是食蚜蠅的幼蟲。所以,食蚜蠅媽媽會把卵產在蚜蟲周邊,可惜食蚜蠅媽媽的眼神不太好,經常會把卵產在長瓣兜蘭的花瓣上,這樣一來,它就落進了長瓣兜蘭設置的陷阱裡,為長瓣兜蘭傳播了花粉。
愛吃便便的豬籠草
我們再來看看更神奇的馬桶豬籠草。中國有句俗語,叫「莊稼一枝花,全靠糞當家」。為什麼要靠糞當家呢?因為植物所需要的營養很多時候都存在於像糞便這樣的物質當中。
植物不需要牛奶,不需要米飯或者紅燒肉。咱們從沒見過農民到地裡施肥的時候倒一大堆紅燒肉進去,他們施的肥料大多是雞糞、牛糞、羊糞,甚至是人糞。所以,很多農家肥都是由各種動物的糞便組成的,而植物恰恰就需要糞便裡的礦物質營養。
不過在一些貧瘠的地方,很多植物並不能從土壤裡吸收到足夠多的礦物質營養,比如豬籠草。
或許大家會有疑問,豬籠草一般生活在熱帶雨林裡,難道那裡沒有足夠的營養嗎?還真沒有,因為熱帶雨林裡植物之間的競爭非常激烈,與其寄希望於土壤,還不如靠自己的努力。
於是,很多豬籠草都發展出了獨有的攝食功能。比如捕食蟲子的二齒豬籠草。對它們而言,吃只螞蟻、吃只蒼蠅是很常見的。
如果把豬籠草裡的東西撈出來,就是這個樣子的。這種叫馬來王豬籠草的豬籠草,可以吃下老鼠!
這也是迄今為止發現的能捕食這麼大個頭的動物的植物。
世界上還有很多更奇怪的豬籠草,比如說這種豬籠草。很多人看到這張圖片的第一反應就是,這種豬籠草是吃蝙蝠的。其實它並不吃蝙蝠,相反,它跟蝙蝠的關係非常友好。
友好到什麼程度呢?它們就像房東和房客。房客自然要向房東交租金,所以豬籠草也會向蝙蝠收租金,它收的租金是什麼呢?是蝙蝠的便便。
白天,蝙蝠會在豬籠草裡休息,它們的大小便都會在豬籠草裡解決,這就是它們交給豬籠草的租金。
它就是馬桶豬籠草。
大家看,來了一個動物。不過它上廁所的姿勢有點奇怪。通常來說,人類上廁所是不會抱著馬桶蓋的,而是背對馬桶蓋,但是這個動物卻是抱著豬籠草的馬桶蓋上廁所,這是為什麼呢?
科學家經過研究後發現,原來馬桶豬籠草的蓋子上有好吃的蜜露。剛才說到的那種動物叫樹鼩,它來到馬桶豬籠草前,就是為了舔食蜜露。
這裡的蜜露非常多,樹鼩在上面吃得很開心。但馬桶豬籠草會白白讓樹鼩吃這些蜜露嗎?當然不會。馬桶豬籠草很有心機,它其實早就在蜜露裡摻了會讓樹鼩拉肚子的物質。
所以,當樹鼩幸福地舔食蜜露的時候,它們的肚子也會變得很疼,然後自然就會排便。既然要排便,正好屁股下面有一個馬桶,所以樹鼩就一邊舔,一邊肚子疼,一邊排便,糞便正好就落到馬桶豬籠草裡了。
上圖右邊這張照片就展示了它們和諧相處的狀態:樹鼩在上面吃蜜露,豬籠草在下面吃便便。
所以,自然界遠比我們想像的神奇,不要認為植物都是被動的、木訥的,完全沒有智慧的生物,其實人類的很多智慧都是跟植物學的,或者說,是植物讓人類獲得了更多智慧。
除了豬籠草,還有圖片上展示的茅膏菜、捕蟲堇、瓶子草……我相信同學們從很多書籍中都了解過它們的精妙。
最後,我再介紹一種很特別的食蟲植物——毛氈苔。茅膏菜是直接把蟲子黏住,然後捲起來消化、吸收,但毛氈苔捕食時不是這樣的。
雖然毛氈苔和茅膏菜一樣,也有很多膠水樣的蜜滴,能吸引昆蟲前來,但它並不會把昆蟲直接消化掉,而是吸引獵蝽前來吃掉這些昆蟲。那麼在這個過程中,毛氈苔獲得的好處就是獵蝽的便便。
所以,世界上有很多神奇的現象,科學也有很多不可思議的事情。這些不可思議的事情很可能就藏在我們身邊,藏在我們的生活當中,藏在我們引以為傲的藍色星球裡。
我希望大家能用自己的雙眼,用自己的大腦去發現更多生物的智慧,去發現更多植物的智慧,去發現更多科學的智慧,讓我們的未來越變越好。
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