自然科普:植物偽裝為“騙”誰?
來源:科技日報
發布時間:2021-04-19
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  砂貝母體(ti) 色會(hui) 逐漸改變,與(yu) 周圍灰褐色石頭“渾然一體(ti) ”。受訪者供圖

  在你死我活的生存競爭(zheng) 中,動物進化出了偽(wei) 裝本領。那麽(me) 植物會(hui) 不會(hui) 偽(wei) 裝?什麽(me) 情況下會(hui) 偽(wei) 裝?

  在150年前,科學家關(guan) 於(yu) 植物利用偽(wei) 裝躲避天敵的猜測就已經零星出現,但一直沒有獲得嚴(yan) 格的實驗證實。達爾文進化論觀點的來源——“自然選擇”理論提出者、英國博物學家、探險家和生物學家華萊士,曾認為(wei) 植物幾乎不會(hui) “隱藏自己的需求”。

  但近年來,隨著色彩測量技術、動物感官和其他相關(guan) 領域的研究不斷取得進展,人們(men) 重新燃起了對生物色彩這一經典進化生物學話題的熱情。在動物研究之外,科學家們(men) 發現的不少證據顯示,植物也可能利用各種偽(wei) 裝策略來防禦天敵。

  植物偽(wei) 裝為(wei) “騙”誰?

  可能是應對食草動物的防禦策略;也可能是對人類采挖行為(wei) 的強烈反應

  “我們(men) 對生物色彩在防禦功能方麵的認識幾乎都來自動物,被寫(xie) 入教科書(shu) 的經典概念如偽(wei) 裝、警戒、擬態等,幾乎都以動物為(wei) 案例。不過,近年來越來越多的證據表明,這些令人著迷的概念並不是動物的專(zhuan) 利。”中國科學院昆明植物研究所研究員孫航說。

  在動物界,樺尺蛾的體(ti) 色是教科書(shu) 式的案例。在英國潮濕的樹林裏,到處覆蓋著灰白色的地衣,灰白色型樺尺蛾個(ge) 體(ti) 在這樣的環境中偽(wei) 裝得很好,因此數量比深色型個(ge) 體(ti) 更多。但工業(ye) 革命時期,它們(men) 棲息的環境被黑色的煙塵遮蓋,深色的個(ge) 體(ti) 因而獲得了更好的偽(wei) 裝,數量也因此逆轉。

  就植物來說,最為(wei) 人熟知的偽(wei) 裝者是長得像極了石頭的“石生花”。在我國青藏高原,也有不少植物偽(wei) 裝的案例,如孫航團隊曾研究過的囊距紫堇、半荷包紫堇,以及絹毛苣等。世界其他地方也有案例,比如新西蘭(lan) 的矛木、北美的香晶蘭(lan) 等。

  從(cong) 2012年起,孫航和中國科學院昆明植物研究所牛洋博士在做青藏高原-喜馬拉雅植物多樣性形成與(yu) 演變研究時,開始關(guan) 注偽(wei) 裝植物。“我們(men) 從(cong) 高山上的紫堇屬植物著手研究,注意到很多當地人采挖貝母,有時甚至會(hui) 向我們(men) 推銷剛采挖的鱗莖。當然,我們(men) 也注意到梭砂貝母的偽(wei) 裝和葉色變異。”牛洋向科技日報記者介紹。

  全球共有100多種貝母屬植物,其中梭砂貝母生長在我國滇西北,以及川西、青海南部和西藏拉薩至亞(ya) 東(dong) 一線海拔3800至5000米的高山流石灘沙石地或岩石縫隙中。它的鱗莖含植物堿貝母素丁,是藥材貝母的來源。

  “在一些群體(ti) 中,梭砂貝母呈現常見的綠色,而在另一些群體(ti) 中,它們(men) 則與(yu) 背景融為(wei) 一體(ti) ,大多顯出灰褐色,非常隱蔽。”牛洋博士介紹,他們(men) 起初推測,與(yu) 囊距紫堇相似,這種偽(wei) 裝可能也是在應對食草動物的防禦策略。但在多地經過長達數年的觀察,他們(men) 並沒有發現動物取食梭砂貝母的明顯證據。

  “由於(yu) 體(ti) 內(nei) 富含生物堿,貝母屬植物具有很強的化學防禦,在一定程度上抵禦了動物取食,那梭砂貝母為(wei) 何要偽(wei) 裝?這讓我們(men) 很困惑。”牛洋說,後來,他們(men) 才意識到,梭砂貝母的地下鱗莖長期遭到大量采挖,而這種采挖本身,有可能產(chan) 生強烈的選擇壓力。這也意味著梭砂貝母的偽(wei) 裝,可能與(yu) 人類有關(guan) !

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