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生物科普:供給鳥兒歇腳竿,植物貼心為哪般?
來源:
科普時報
發布時間:
2020-04-04
瀏覽次數:
1221
生物科普:供給鳥兒歇腳竿,植物貼心為哪般?
□ 廖鑫鳳
圖1:蜂鳥在采食花蜜。(圖片來源網絡)
圖2:太陽鳥握住合腳地杆子,愜意地采食花蜜。(圖片來源de Waal,Barrett et al.2012)
圖3:科學家用形態相近的同種植物(下圖C)驗證了上部的花確實更容易被食草動物啃食掉,從而不會結食(下圖F)。(圖片來源 de Waal,Barrett et al. 2012)
自然界中,有些鳥類與開花植物結成緊密的夥伴聯係,這樣不僅能夠幫助植物散布種子,同時也可以幫助植物傳粉。實際上,專門由鳥類傳粉的植物,叫鳥媒植物,它一般通過鮮豔的紅色花來吸引鳥類,並且用花朵裏麵藏有的豐盛花蜜回報鳥類。
在美洲,有一類鳥甚至專門以吸食花蜜為生,相信大家都聽說過,那就是蜂鳥。因為它與植物的關係如此緊密,以至於在漫長的生物進化長河裏攜手前進,上演了協同演化的典型劇作,蜂鳥發展了不同的喙長與植物的管狀花冠長度相匹配,以此來高效地獲得植物花中提供的“勞動報酬”。
盡管蜂鳥已經是如此高度進化的吸蜜鳥了,但是對它們來說,吸食花蜜也是不容易的。蜂鳥必須保持高強度的翅膀震動頻率來實現懸停,從而鎖定自己與花的相對位置,再把喙中的舌頭伸進去,吸食花中的蜜。在取食的過程中,還要靠一刻不停地舞動翅膀來保持住自己的位置,所以,它要不停地取食以獲取能量才能保證自己的代謝消耗。一個字,累!
既然懸停這麽累,有沒有植物給鳥類創造方便,好讓它們在取食時有個停歇的地方呢?
實際上,真的有植物做到了,它為傳粉的鳥類造了一根很方便歇腳的杆子。在非洲,鳶尾科的植物有很多成員,不同種類的植物適應不同的傳粉者,其中有一類就是依靠太陽鳥傳粉,沸沸花屬的其中一種Babiana ringens就依靠太陽鳥傳粉。但奇特的地方在於,它為鳥類“造”了一根停歇的“杆子”(bird perch),鳥類過來訪花時,直接停在這根杆子上,雙腳抓住這根合腳的杆子,頭向下,去訪問靠近地麵的花,因靠近地麵的花向上開著,正好與太陽鳥匹配,花朵開著二唇形的口子,所以鳥從上往下把喙伸下去,喉部的羽毛就會碰到花的繁殖器官並幫助傳粉。最有趣的地方是,太陽鳥可以抓著這個停歇的杆子,愜意地把一個植株上的花都訪完,省力又省心,是根實用的好杆子。
那麽,這杆子是如何進化而來的?從結構來看,這根杆子其實是植物的退化花序,從這個屬的其他兄弟姐妹當中,可以看出這根杆子的進化曆程,它的兄弟姐妹在這根杆子上都著生了花,但是這個種花序上部不著生花了,那這根杆子是專門為鳥類設計的嗎?
令人驚奇的是,它的兄弟姐妹同樣也有鳥類傳粉的,但卻沒有造出一個光禿禿的杆子出來,科學家推測,對鳥類的適應可能並不是它進化的主要原動力,因為它們本來花色鮮豔,含蜜量大,是典型的鳥類傳粉特征,可以吸引到太陽鳥。而且它進化的過程是花序上部本該長花的地方一小段不長花了,而下部貼近地麵的花卻沒有退化。結合這個信息,科學家推測這種進化過程可能和防止捕食者對花的破壞有關,在上麵的花,更容易被非洲幹旱地區食草的哺乳動物發現而被啃食。
因此,這種奇特的杆子更像是一個迫不得已的選擇,與其被啃光,不如另做它用,讓鳥兒們更樂意來為自己傳粉,促進結實。
鏈接:狒狒花屬Babiana有93種,主產於非洲南部,澳大利亞大量引種栽培。這個屬名Babiana有活著的、活躍的、生動的意思,翻譯成狒狒花,可能跟是花色與形態與狒狒繁殖期的紅色臀部相似。多年生宿根草本植物。花通常為藍色或紫色(南非種有的為黃色、紅色、粉紅色或白色),輻射對稱或左右對稱,雄蕊生一側呈弓形;花被片合生成筒形,近等長或形成2唇,有時上部花被片大而且顯著,並且在雄蕊上拱起或反折並覆蓋花蕊。
(作者單位:中國科學院昆明植物研究所)
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