
砂贝母体色会逐渐改变,与周围灰褐色石头“浑然一体”。受访者供图
在你死我活的生存竞争中,动物进化出了伪装本领。那么植物会不会伪装?什么情况下会伪装?
在150年前,科学家关于植物利用伪装躲避天敌的猜测就已经零星出现,但一直没有获得严格的实验证实。达尔文进化论观点的来源——“自然选择”理论提出者、英国博物学家、探险家和生物学家华莱士,曾认为植物几乎不会“隐藏自己的需求”。
但近年来,随着色彩测量技术、动物感官和其他相关领域的研究不断取得进展,人们重新燃起了对生物色彩这一经典进化生物学话题的热情。在动物研究之外,科学家们发现的不少证据显示,植物也可能利用各种伪装策略来防御天敌。
植物伪装为“骗”谁?
可能是应对食草动物的防御策略;也可能是对人类采挖行为的强烈反应
“我们对生物色彩在防御功能方面的认识几乎都来自动物,被写入教科书的经典概念如伪装、警戒、拟态等,几乎都以动物为案例。不过,近年来越来越多的证据表明,这些令人着迷的概念并不是动物的专利。”中国科学院昆明植物研究所研究员孙航说。
在动物界,桦尺蛾的体色是教科书式的案例。在英国潮湿的树林里,到处覆盖着灰白色的地衣,灰白色型桦尺蛾个体在这样的环境中伪装得很好,因此数量比深色型个体更多。但工业革命时期,它们栖息的环境被黑色的烟尘遮盖,深色的个体因而获得了更好的伪装,数量也因此逆转。
就植物来说,最为人熟知的伪装者是长得像极了石头的“石生花”。在我国青藏高原,也有不少植物伪装的案例,如孙航团队曾研究过的囊距紫堇、半荷包紫堇,以及绢毛苣等。世界其他地方也有案例,比如新西兰的矛木、北美的香晶兰等。
从2012年起,孙航和中国科学院昆明植物研究所牛洋博士在做青藏高原-喜马拉雅植物多样性形成与演变研究时,开始关注伪装植物。“我们从高山上的紫堇属植物着手研究,注意到很多当地人采挖贝母,有时甚至会向我们推销刚采挖的鳞茎。当然,我们也注意到梭砂贝母的伪装和叶色变异。”牛洋向科技日报记者介绍。
全球共有100多种贝母属植物,其中梭砂贝母生长在我国滇西北,以及川西、青海南部和西藏拉萨至亚东一线海拔3800至5000米的高山流石滩沙石地或岩石缝隙中。它的鳞茎含植物碱贝母素丁,是药材贝母的来源。
“在一些群体中,梭砂贝母呈现常见的绿色,而在另一些群体中,它们则与背景融为一体,大多显出灰褐色,非常隐蔽。”牛洋博士介绍,他们起初推测,与囊距紫堇相似,这种伪装可能也是在应对食草动物的防御策略。但在多地经过长达数年的观察,他们并没有发现动物取食梭砂贝母的明显证据。
“由于体内富含生物碱,贝母属植物具有很强的化学防御,在一定程度上抵御了动物取食,那梭砂贝母为何要伪装?这让我们很困惑。”牛洋说,后来,他们才意识到,梭砂贝母的地下鳞茎长期遭到大量采挖,而这种采挖本身,有可能产生强烈的选择压力。这也意味着梭砂贝母的伪装,可能与人类有关!
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