科學(xué)普及
|
科普文章
植物鮮為人知的夜生活 文章來源:中國科學(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)的一些動物來傳播花粉,這就是傳粉過程?;ǚ巯喈?dāng)于植物的精子。植物自身不能移動,只能借動物的力量(少數(shù)是借助風(fēng)力)來實(shí)現(xiàn)精卵結(jié)合而繁育后代。這些動物來到花上取食花蜜和花粉的同時(shí)也會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。動物為植物提供傳粉服務(wù)而植物為動物提供食物,因此這是個互惠互利的過程。 植物在開花的時(shí)候引來蜜蜂、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有什么故事,絕大多數(shù)人可能從未注意到過。雖然晚上上面提到的這些動物會休息而不再訪花,但有些訪花的動物卻像貓頭鷹一樣專門在晚上出來活動,這些動物包括大多數(shù)蛾子、小型哺乳動物、甲蟲和薊馬等。晚上活動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)這些夜間活動的動物傳播花粉的花朵。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物。夜間傳粉的植物只有少數(shù)自然生長在溫帶而大多數(shù)生長在熱帶、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。
圖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明顯的長管狀結(jié)構(gòu)(圖1,2),可以容納蛾子喜愛的豐富而稀薄的花蜜。沒有足夠細(xì)且長的舌頭就無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。
圖2 芳香、雅致的馥郁滇丁香,細(xì)長的花冠管適合天蛾長長的舌頭插進(jìn)去取蜜。別的動物都沒有適合此結(jié)構(gòu)的舌頭或嘴巴。 夜間由哺乳動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,有的搖動一下就會流出。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物傳粉,屬于晝夜兼?zhèn)涞念愋?,例如云南沙參(圖4)。
圖3 蝙蝠在訪問龍舌蘭的花。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)我國且久已被全世界普遍栽培的著名花卉。植物資源位居全國第一的云南,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。
圖4 夜蛾在訪問一朵云南沙參的花。這種花白天被蜂訪問,晚上被夜蛾訪問,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物的食物來源。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的動物傳粉,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,這是夜間傳粉動物對人類的直接貢獻(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”的傳粉過程很可能也和夜間訪花動物有關(guān)盡管蜜蜂在白天也能起部分作用。
圖5 天黑之后這種毛蟲出來大口咀嚼樹葉,白天則躲藏在濃密的樹葉下面不易被發(fā)現(xiàn)。 夜晚除了會發(fā)生頗具浪漫色彩的一些植物傳粉過程,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]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。然而對于植物來說它們可以算得上是“夜晚的噩夢”。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。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至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。一方面這能控制一部分植物不過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?,一般不會發(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)。
圖6 晚上螽斯在盜食一種百合花的花蕊。 |
版權(quán)所有 Copyright © 2002-2025 中國科學(xué)院昆明植物研究所,All Rights Reserved 【滇ICP備05000394號】
地址:中國云南省昆明市藍(lán)黑路132號 郵政編碼:650201
點(diǎn)擊這里聯(lián)系我們