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如果植物界也有3·15,“受害者”們會怎么說?

文章來源:中國科普博覽  |  發(fā)布時間:2020-03-17  |  作者:廖鑫鳳,盧憲雯,史鳴明,楊蓮  |  瀏覽次數(shù):  |  【打印】 【關閉

 

  昨天是一年一度的打假大會3·15,每天和植物打交道的我不禁想到,如果植物界也有3·15的話,都有誰會來投訴呢? 

“造假”的情況,自然界早就有了 

  首先,我們要接受一點,對于自然界來說,“造假”這種情況,早就存在了,而且手段也和人類世界差不多。

 
買過假冒偽劣產品的人,回憶一下自己上當受騙的過程,大概捋一下,不消多久就能回想起來自己為什么會被騙,這些假冒的商品大多都遵循了一個普遍的原理,首先,它們有一個明確的模擬對象,一個已經打開市場,獲得消費者認可的商品,然后它們在外形,從包裝到一些大體的細節(jié)上跟它的模擬對象非常像,只在一些不太容易察覺的小細節(jié)上跟模擬的產品有所區(qū)別,用來鉆空子。
 
其次,作為一種假貨,它心里有自知之明,它的存在完全依賴于大家對原產品的熱愛與廣泛流通,所以它不能取而代之,只能悄悄地在其中潛行;其次,它的產量不可能比原產品還要大,只能以小博大,以小數(shù)量夾雜其中,以騙過人們的法眼;而且它只能在原產品賣得好的地方才有生存的土壤。
 
假貨造假的原理跟自然界遠在人類出現(xiàn)之前就已經風行的一種擬態(tài)十分相似,那就是貝氏擬態(tài)(Batesian mimicry)。貝氏擬態(tài)指的是一種生物在某種特征上模擬其它的生物,達到能夠欺騙它防御或者吸引的另一種生物的現(xiàn)象。貝氏擬態(tài)在動物界中很常見,比如我們經常看見的一些毛毛蟲,在身體上有一些類似蛇眼的斑點,第一眼看過去時很像蛇,以此來嚇退鳥類等捕食者。 

  

  

  

 

熱帶雨林中各種擬態(tài)蛇的蟲子 圖片來源參考文獻[1]

 
但在植物界中,這種擬態(tài)相對較少,不過仍然有一些十分有趣的例子。 

  

植物中的“冒牌”花 

  生活在南非的蘭科迪薩屬(Disa spp.)的花Disa pulchra就是此類花中十分突出的例子。

 
看看下面這兩株花。 

  

 

如果只看花的話,大家可能很難想到,

這其實是完全不同、親緣關系很遠的兩種植物。
圖片來源www.google.com
  

  左邊是正主,屬于鳶尾科的喇叭蘭屬植物Watsonia lepida。右邊則是它的高仿號,“冒牌”花,蘭科迪薩屬的成員Disa pulchra 。

 

這樣對比更明顯,左為喇叭蘭屬,右為蘭科Disa pulchra,

圖片來源參考文獻[1] 

  這兩種花無論在整體外形上,還是顏色、花的大小、數(shù)量都十分相似,早期的植物學家,甚至會把這兩種完全不同科的植物混淆,尤其是當兩種植物的生境還重疊在一起的時候,在野外很難把它們兩者一眼區(qū)分開來。

 
盡管Disa pulchra這種蘭科植物在野外能夠騙過植物分類學家的眼睛,但它究竟算不算標準的貝氏擬態(tài)呢?
 
科學家對此進行了研究,發(fā)現(xiàn)它完全符合貝氏擬態(tài)的幾個標準。
 
首先,在“消費者”來看,Disa pulchra肯定是冒牌貨。因為它雖然和喇叭蘭外形相似、花序相似,但是它沒有花蜜可以提供給授粉的昆蟲。也就是說,以為自己會得到花蜜作為報酬的授粉昆蟲,一旦訪問了Disa pulchra,就會發(fā)現(xiàn),自己被騙了!
 
然后,科學家又進行了測試,想知道對于昆蟲來說,是否無法分辨這兩種花。結果研究發(fā)現(xiàn),不僅對于人類的視力來說,兩者的花在花序、大小、顏色上一致,通過測量兩者花瓣的反射光譜,發(fā)現(xiàn)在它們的訪花昆蟲的視角下,兩者仍然也是一樣的!對兩者在野外的訪花昆蟲的觀察也證實了這一點,兩者的主要傳粉者都是一樣的,而且還存在訪花昆蟲在兩種花之間交錯訪問的情況。這也就完全證明了,它對于它的欺騙對象來說,是足夠以假亂真的。 

  

  

  

  

 

兩種植物的花被同一種昆蟲訪問

圖片來源參考文獻[2] 

  最后,科學家還進行了一項研究,看它是不是像我們買到的假冒商品一樣,混在真的商品中以次充好。研究發(fā)現(xiàn),蘭科迪薩屬植物的分布區(qū)跟鳶尾科的植物是重疊的,而且范圍比它小,在同個區(qū)域內,其物種的豐富(即數(shù)量)也比它小得多。而且在沒有鳶尾科植物分布的地方,蘭科迪薩屬植物的結實率要小于有鳶尾科植物存在的地方,證明它正是依靠擬態(tài)的模型才得到了更多的昆蟲訪問機會。 

 

蘭科迪薩屬(圖中黑點)分布范圍在喇叭蘭之內(圖中灰色部分)

圖片來源參考文獻[2]

  經過科學家的研究,這類花的貝氏擬態(tài)也有越來越多的例子出現(xiàn),比如我們常見的觀賞植物文心蘭家族中,這種典型的黃色花色與形態(tài),就被認為是擬態(tài)了同域分布的金虎尾科的花,但是后者會提供油類給訪花昆蟲,作為報酬,前者則純靠“欺詐”。 

 

文心蘭族的擬態(tài),兩邊為擬態(tài)種

中間為有報酬的金虎尾科植物
圖片來源,參考文獻[4]

  當然,最厲害的,我個人認為還要屬蘭科迪薩屬的另一種植物。在不同的分布范圍內,它的花色擁有兩態(tài)性,能夠分別擬態(tài)同一生境里不同的有報酬植物,連花色也跟著改變,可以稱得上擬態(tài)植物中的翹楚。 

 

這次分得出來左邊還是右邊是“冒牌貨”嗎?

圖片來源參考文獻[3] 

昆蟲也會抵制這些假冒偽劣產品嗎? 

  大家都能回憶起自己買到假冒偽劣產品的心情,內心憤慨,昆蟲作為被欺騙的對象也會這樣嗎?實際上也會的。

 
研究發(fā)現(xiàn),昆蟲雖然在開始訪問的時候,不能分辨欺騙性傳粉的蘭科植物,但是一旦訪問起來,它也會發(fā)現(xiàn),貨不對版,里面并沒有蜜,因此,它在擬態(tài)花上的訪花時間會更少,這也算是一種補救措施。
 
既然這樣,那蘭科植物的擬態(tài)還算成功嗎?令人驚奇的是,這也可以算是蘭科植物的一種傳粉策略,昆蟲在訪花后被騙,不會繼續(xù)逗留也被蘭科植物算計在內了,在同一個花序上逗留的時間少,甚至在一小段時間內不會再繼續(xù)訪問同一類型的花,對蘭科植物來說,也是有利的,雖然它的結實率可能不會高,但是這種行為促進了它的遠交,昆蟲被騙后,把這個居群的花粉帶走,不在同一居群里訪問,帶到下一個居群,這樣大大促進了不同居群之間的基因流散布距離,讓它們的后代質量可能更高。
 
真是算無遺策啊! 

  

  

  

   

  參考文獻: 

  [1] Janzen, Daniel H., Winnie Hallwachs, and John M. Burns. "A tropical horde of counterfeit predator eyes." Proceedings of the National Academy of Sciences 107.26 (2010): 11659-11665. 

  [2]Johnson, S. D. "Batesian mimicry in the non-rewarding orchid Disa pulchra, and its consequences for pollinator behaviour." Biological Journal of the Linnean Society 71.1 (2000): 119-132. 

  [3] Johnson, S. D. "Evidence for Batesian mimicry in a butterfly-pollinated orchid." Biological Journal of the Linnean Society 53.1 (1994): 91-104. 

  [4] Papadopulos, Alexander ST, et al. "Convergent evolution of floral signals underlies the success of Neotropical orchids." Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 280.1765 (2013): 20130960. 

  

 
(責任編輯:李雪)

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