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植物鮮為人知的夜生活

文章來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院東亞植物多樣性與生物地理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室  |  發(fā)布時(shí)間:2017-09-26  |  作者:劉長(zhǎng)秋  |  瀏覽次數(shù):  |  【打印】 【關(guān)閉

 

  大多數(shù)植物的花朵要結(jié)出果實(shí)都需要包括昆蟲在內(nèi)的一些動(dòng)物來(lái)傳播花粉,這就是傳粉過(guò)程。花粉相當(dāng)于植物的精子。植物自身不能移動(dòng),只能借動(dòng)物的力量(少數(shù)是借助風(fēng)力)來(lái)實(shí)現(xiàn)精卵結(jié)合而繁育后代。這些動(dòng)物來(lái)到花上取食花蜜和花粉的同時(shí)也會(huì)把部分花粉從一朵花攜帶到另一朵花甚至另外一棵植物上。動(dòng)物為植物提供傳粉服務(wù)而植物為動(dòng)物提供食物,因此這是個(gè)互惠互利的過(guò)程。 

  植物在開花的時(shí)候引來(lái)蜜蜂、蝴蝶、蠅子和蜂鳥采集花蜜和花粉是大家司空見慣的景象,然而到了晚上花朵上會(huì)有什么故事,絕大多數(shù)人可能從未注意到過(guò)。雖然晚上上面提到的這些動(dòng)物會(huì)休息而不再訪花,但有些訪花的動(dòng)物卻像貓頭鷹一樣專門在晚上出來(lái)活動(dòng),這些動(dòng)物包括大多數(shù)蛾子、小型哺乳動(dòng)物、甲蟲和薊馬等。晚上活動(dòng)是它們不容易被大家注意到的主要原因,但這并不代表它們的傳粉作用不重要。實(shí)際上有不少植物甚至已經(jīng)進(jìn)化出了高度適應(yīng)這些夜間活動(dòng)的動(dòng)物傳播花粉的花朵。這些花通常在晚上開始開放(盡管多數(shù)在白天也并不再閉合),顏色不鮮艷,常有明顯的氣味從而可以在光線不佳的夜晚吸引嗅覺靈敏的上述動(dòng)物。夜間傳粉的植物只有少數(shù)自然生長(zhǎng)在溫帶而大多數(shù)生長(zhǎng)在熱帶、亞熱帶。云南擁有多樣的氣候類型,為這些植物提供了極好的生存條件。 

 

  1 天蛾在給黃姜花傳粉??梢钥吹缴囝^上粘到了大量花粉。 

  在包括云南在內(nèi)的我國(guó)各地,夜間傳粉的植物以蛾子傳粉的種類最為常見(圖1)。蛾子傳粉的植物花色常常是白色、黃色、淡綠或其他淺色。它們有個(gè)最為突出的特點(diǎn)就是具有宜人的香甜氣味,比如從美洲引進(jìn)的水鬼蕉、月光花和夜香樹,云南產(chǎn)的某些忍冬、百合、茉莉、梔子、姜花(圖1)、杜鵑、蠅子草、瑞香、栝樓、丁香、滇丁香(圖2)和少數(shù)蘭花。此外這些植物多具有一個(gè)明顯的長(zhǎng)管狀結(jié)構(gòu)(圖12),可以容納蛾子喜愛的豐富而稀薄的花蜜。沒(méi)有足夠細(xì)且長(zhǎng)的舌頭就無(wú)法從這些花中吸取花蜜,而蛾子正是具備這樣的舌頭的訪花動(dòng)物。甲蟲和薊馬傳粉的植物亞洲和大洋洲的熱帶和亞熱帶也很常見,比如番荔枝科、木蘭科和龍腦香科的不少物種。這些植物的多數(shù)也是夜間開放并具備顯著的香氣,云南產(chǎn)的云南含笑、黃蘭和依蘭是典型。部分食腐性甲蟲傳粉的花氣味腥臭,顯然也是迎合其傳粉者的喜好。 

 

  2 芳香、雅致的馥郁滇丁香,細(xì)長(zhǎng)的花冠管適合天蛾長(zhǎng)長(zhǎng)的舌頭插進(jìn)去取蜜。別的動(dòng)物都沒(méi)有適合此結(jié)構(gòu)的舌頭或嘴巴。 

  夜間由哺乳動(dòng)物傳粉的植物在大洋洲和美洲更加常見,包括很多仙人掌科、龍舌蘭科(圖3)和桃金娘科植物等。在亞洲熱帶亦有少數(shù)代表,比如云南南部產(chǎn)的某些紫葳科植物很可能是由蝙蝠傳粉。哺乳動(dòng)物傳粉的花往往比較大且花蕊強(qiáng)烈的伸出,花蜜極為豐富,有的搖動(dòng)一下就會(huì)流出。氣味一般難聞。原產(chǎn)美洲的龍舌蘭(圖3)是典型的蝙蝠傳粉植物,目前在云南、四川多地已經(jīng)野化,成為當(dāng)?shù)剜l(xiāng)村景觀的一部分。須要指出的是,某些并不具備上述典型特征的花朵在白天能夠吸引傳粉者,在夜間也常常能夠由夜間的動(dòng)物傳粉,屬于晝夜兼?zhèn)涞念愋停缭颇仙硡ⅲ▓D4)。 

 

  3 蝙蝠在訪問(wèn)龍舌蘭的花。蝙蝠大多是吃葷的,但是也有少部分種類取食花蜜、花粉和野果。 

  夜間傳粉植物因其極具特點(diǎn)的氣味、顏色和形態(tài)而在園藝上扮演不可或缺的角色,是芳香類花卉的主要成員,深受人們的喜愛。其中不乏梔子、丁香、黃蘭、忍冬和百合等原產(chǎn)我國(guó)且久已被全世界普遍栽培的著名花卉。植物資源位居全國(guó)第一的云南,除了出產(chǎn)上述這些植物外,還自然分布著尚待開發(fā)和推廣的姜花和滇丁香等具有較好的觀賞價(jià)值夜間傳粉植物。在云南,尤其南部到西南部一帶,氣候濕熱,可以廣泛種植多種本土和引進(jìn)的夜間傳粉的芳香植物以形成獨(dú)具地方特色的綠化效果。其他夜間傳粉植物也因奇特的花朵和生態(tài)習(xí)性也可以作為觀賞植物適當(dāng)種植在城市街道上或種在植物園內(nèi)作為良好的科普材料。 

 

  4 夜蛾在訪問(wèn)一朵云南沙參的花。這種花白天被蜂訪問(wèn),晚上被夜蛾訪問(wèn),晝夜都忙。 

  從生態(tài)角度講,植物的夜間傳粉現(xiàn)象是生物圈內(nèi)一類重要的動(dòng)植物相互作用,因?yàn)樗WC了很多植物的正常繁殖而這些植物的果實(shí)和種子又往往是許多動(dòng)物的食物來(lái)源。比如亞洲熱帶森林里的一些榴蓮和波羅蜜就是由夜間活動(dòng)的動(dòng)物傳粉,其果實(shí)是一些猴子、猩猩和松鼠的美味佳肴。此外在生產(chǎn)實(shí)踐中,夜間傳粉現(xiàn)象也被觀察到發(fā)生在多種農(nóng)作物或經(jīng)濟(jì)作物上,這是夜間傳粉動(dòng)物對(duì)人類的直接貢獻(xiàn)。云南和兩廣地區(qū)常見栽培的番木瓜已被證實(shí)是夜晚由天蛾(一類大型蛾子)(圖1中的蛾子)傳粉才可以結(jié)實(shí),而重要的熱帶水果榴蓮則主要是由蝙蝠傳播花粉。在溫帶,研究者發(fā)現(xiàn)新興水果“藍(lán)莓”的傳粉過(guò)程很可能也和夜間訪花動(dòng)物有關(guān)盡管蜜蜂在白天也能起部分作用。 

 

  5 天黑之后這種毛蟲出來(lái)大口咀嚼樹葉,白天則躲藏在濃密的樹葉下面不易被發(fā)現(xiàn)。 

  夜晚除了會(huì)發(fā)生頗具浪漫色彩的一些植物傳粉過(guò)程,同時(shí)也存在各種取食植物的現(xiàn)象。自然界中很多哺乳動(dòng)物和昆蟲都是以植物為食,其中又有相當(dāng)多的種類是專門在夜間外出覓食。這是因?yàn)橹彩承缘乃鼈兺秩跣《鴽](méi)有什么抵抗力,夜間外出可以減少自己被鳥類等天敵發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)。然而對(duì)于植物來(lái)說(shuō)它們可以算得上是夜晚的噩夢(mèng)。它們中有些主要取食葉子(圖5)有些喜歡吃花(圖6)。實(shí)際上熟悉農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)的人知道很多吃農(nóng)作物的蟲子也確實(shí)是喜歡晚上出來(lái)。但是從生態(tài)系統(tǒng)的健康角度講,蟲子吃植物本身就是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。一方面這能控制一部分植物不過(guò)度繁殖而擠占其他植物的生存空間,另一方面這些蟲子是其他許多動(dòng)物的食物,所以這些吃植物的蟲子在生態(tài)系統(tǒng)健康運(yùn)行中起到了承上啟下的作用。實(shí)際上在自然環(huán)境中因?yàn)橛斜姸嗵鞌车目刂谱饔?,一般不?huì)發(fā)生一種植物被蟲子吃光的事情,這一點(diǎn)完全不同于農(nóng)田系統(tǒng)。 

 

6 晚上螽斯在盜食一種百合花的花蕊。


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