這些蘭科植物的財富幾乎使我發狂了……, 在我的一生中, 沒有什么能比蘭科植物更讓我感興趣的了。 ——達爾文(C. R. Darwin)
蘭花究竟有什么魔力,能讓達爾文對它如此著迷?1861年,在給著名博物學家胡克(Joseph Dalton Hooker)的一封信中,達爾文給出了答案:“我發現研究蘭花非常有收獲,因為它使我看到了,為了借助昆蟲受精,蘭花的各個部分幾乎都與蟲媒受精相互適應。顯然,這是自然選擇的結果。”
第二年,在《物種起源》出版兩年半之后,達爾文的另一篇名著《蘭科植物的受精》問世。其中各種蘭花獨特的授粉方式,向人們展示了自然演化在植物界譜寫出的最匪夷所思的篇章。
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蘭科是開花植物中最大的科之一,約有物種28000個,分布在736屬中,世界上大約每20種植物里,就有一種是蘭花。除了南北二極外,蘭科植物廣泛分布于全世界。
蘭花被認為是單子葉植物中最進化的類群,其形狀、大小、顏色、或是香味兒千奇百怪,形態的多樣性和對環境的適應性讓人驚嘆。
毫無疑問,從植物界的角度來看,蘭科植物是最成功的。而成功的秘訣,就在于它那獨一無二的生存和繁殖策略。
蘭花的花朵像一個美麗的迷宮,當昆蟲進入后,花中的各種裝置會互相配合,或有償、或欺騙、或強迫、或誘導,將自身含有精子的花粉塊緊緊貼附在昆蟲身上,使其在訪問下一朵花時,能準確擊中其雌性部位——柱頭,從而實現異花受精。蘭科植物的種種結構高度適應于異花受精,也正是由于異花受精保證了其種群的遺傳多樣性。
大家熟悉的花朵通常具有形狀相同的花瓣,并由若干雄蕊包圍著一個或多個雌蕊構成。
而蘭花總有一片花瓣與眾不同——唇瓣,作為吸引昆蟲傳粉的重要機關之一,其進化出了令人難以置信的形狀和圖案,創造出非凡的多樣性。蘭花的唇瓣通常是最醒目,也是最能吸引昆蟲停留授粉的地方。
第二個重要機關——合蕊柱,則是蘭花實現異花受精的關鍵所在。在蘭花中,雌、雄蕊器官不再像普通花朵那樣,由若干雄蕊環繞著雌蕊,而是雌、雄蕊器官結合在一起形成合蕊柱,使得雌、雄蕊位置固定且在空間上分離,從而促進異花受精的進行。
還有一個重要機關就是花粉塊了。大多數蘭花的花粉不再是粉狀,而是把上百萬個花粉粒整個團起來形成一個花粉塊。昆蟲訪花時會把花粉全部帶走,準確的帶到下朵花的柱頭那里,單次傳粉成功,就可以形成上百萬個種子;當然,也可能授粉失敗,結果一場空。蘭花的這種行為看上去更像是一場豪賭。
不同的蘭花,其唇瓣、合蕊柱、花粉塊等裝置的形態均不相同,每種蘭花精巧的機關通常都只為一種或幾種昆蟲量身打造,二者互相適應,協同進化。
我們說了這么多蘭花設計的精巧機關,將傳粉昆蟲玩弄于股掌之上,卻一直沒有提報酬的事。有付出才有回報,你為我傳粉我給你花密,這似乎是自然界默認的規則。但相當一部分蘭花(約占蘭科植物1/3)卻打破了這一規則,你為我傳粉我給你nothing,生產花蜜也是一件耗費能量的事,對部分蘭花來說,能省就省,能賴就賴唄。
蘭花,所謂的花中君子,原來是個偽君子啊!
我們下面將以仙仙的仙履蘭為例,來揭示蘭花美麗的外表下,偽君子的真面目。
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好看我承認,好人誰愛當誰當吧。
仙仙的仙履蘭,其實就是拖鞋蘭啦,屬于蘭科杓蘭屬植物的統稱,杓蘭屬最顯著的特征就是唇瓣特化為囊狀,有人覺得酷似拖鞋,說好聽點叫仙履。
杓蘭屬植物都具有囊狀的唇瓣,它無疑是一種陷阱,用來誘騙昆蟲進入為其傳粉。囊口敞開而寬大,邊緣通常內卷,對防止進入的昆蟲從囊口原路逃脫,具有重要的意義。
杓蘭當然無意置昆蟲于死地,在囊的基部,它早就為傳粉昆蟲預留了兩個狹窄的出口,兩個出口中間就是合蕊柱了。昆蟲要想出去,務必要留下別的花朵的花粉團,并帶走此花的花粉團。
而杓蘭屬植物在整個傳粉過程中并不提供任何報酬,欺騙是其主要策略。可憐的昆蟲,就這么讓杓蘭給玩兒了。
杓蘭欺騙的手段多種多樣,有靠氣味吸引昆蟲的,也有靠假冒昆蟲的巢穴讓昆蟲上當的,各種手段不一而足。如西藏杓蘭的囊狀口袋酷似熊蜂蜂王產卵所需的地洞或樹洞,誘騙熊蜂進入為其傳粉。
也許有人會擔心,昆蟲光干活不吃飯,不會餓死嗎?當然不會,這些靠行騙為生的蘭花,通常生長在一群老老實實提供花蜜的花兒中間,魚目混珠,昆蟲可以從其它花朵得到花蜜,不至于餓死。
而且靠欺騙傳粉好處多多。科學家們最近發現,相對于那些不提供花蜜的蘭花,昆蟲們在提供花蜜的蘭花上呆的時間更長,在同一植株上爬來爬去,大大增加了蘭花自花受精的機會,這明顯不是蘭花們想要的。而那些不提供花蜜的花朵則獲得了更多異花受精的機會,這也許是這么多蘭花都放棄提供報酬,棄善從惡的原因。
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還記得文章開頭提到的達爾文大膽的預測嗎?還記得文中提及的,蘭花千奇百怪的形態與傳粉昆蟲的相互適應,協同進化嗎?大彗星風蘭如此長而窄的蜜腺距,是如何靠什么昆蟲來傳粉的呢?
達爾文大膽預測:馬達加斯加島上一定生活著一種有極長的吻的昆蟲,吻的長度剛好能夠到達蜜腺距的底部。
在達爾文去世20年后,科學家在馬達加斯加島發現了這種天蛾。為紀念達爾文驚人的智慧,這種天蛾拉丁學名的種加詞采用了“praedicta”,即“預測”之意。
PS:
所有蘭花都是國家二級以上保護植物,所以,可不要隨便下手哦!
如果今天的文章能讓你有所收獲