供给鸟儿歇脚竿,植物贴心为哪般?

作者:廖鑫凤来源:科普时报发布时间:2020-09-01

自然界中,有些鸟类与开花植物结成紧密的伙伴联系,这样不仅能够帮助植物散布种子,同时也可以帮助植物传粉。实际上,专门由鸟类传粉的植物,叫鸟媒植物,它一般通过鲜艳的红色花来吸引鸟类,并且用花朵里面藏有的丰盛花蜜回报鸟类。

图1:蜂鸟在采食花蜜。(图片来源网络)

图2:太阳鸟握住合脚地杆子,惬意地采食花蜜。(图片来源de Waal,Barrett et al.2012)

图3:科学家用形态相近的同种植物(下图C)验证了上部的花确实更容易被食草动物啃食掉,从而不会结食(下图F)。(图片来源 de Waal,Barrett et al. 2012)


在美洲,有一类鸟甚至专门以吸食花蜜为生,相信大家都听说过,那就是蜂鸟。因为它与植物的关系如此紧密,以至于在漫长的生物进化长河里携手前进,上演了协同演化的典型剧作,蜂鸟发展了不同的喙长与植物的管状花冠长度相匹配,以此来高效地获得植物花中提供的“劳动报酬”。

尽管蜂鸟已经是如此高度进化的吸蜜鸟了,但是对它们来说,吸食花蜜也是不容易的。蜂鸟必须保持高强度的翅膀震动频率来实现悬停,从而锁定自己与花的相对位置,再把喙中的舌头伸进去,吸食花中的蜜。在取食的过程中,还要靠一刻不停地舞动翅膀来保持住自己的位置,所以,它要不停地取食以获取能量才能保证自己的代谢消耗。一个字,累!

既然悬停这么累,有没有植物给鸟类创造方便,好让它们在取食时有个停歇的地方呢?

实际上,真的有植物做到了,它为传粉的鸟类造了一根很方便歇脚的杆子。在非洲,鸢尾科的植物有很多成员,不同种类的植物适应不同的传粉者,其中有一类就是依靠太阳鸟传粉,沸沸花属的其中一种Babiana ringens就依靠太阳鸟传粉。但奇特的地方在于,它为鸟类“造”了一根停歇的“杆子”(bird perch),鸟类过来访花时,直接停在这根杆子上,双脚抓住这根合脚的杆子,头向下,去访问靠近地面的花,因靠近地面的花向上开着,正好与太阳鸟匹配,花朵开着二唇形的口子,所以鸟从上往下把喙伸下去,喉部的羽毛就会碰到花的繁殖器官并帮助传粉。最有趣的地方是,太阳鸟可以抓着这个停歇的杆子,惬意地把一个植株上的花都访完,省力又省心,是根实用的好杆子。

那么,这杆子是如何进化而来的?从结构来看,这根杆子其实是植物的退化花序,从这个属的其他兄弟姐妹当中,可以看出这根杆子的进化历程,它的兄弟姐妹在这根杆子上都着生了花,但是这个种花序上部不着生花了,那这根杆子是专门为鸟类设计的吗?

令人惊奇的是,它的兄弟姐妹同样也有鸟类传粉的,但却没有造出一个光秃秃的杆子出来,科学家推测,对鸟类的适应可能并不是它进化的主要原动力,因为它们本来花色鲜艳,含蜜量大,是典型的鸟类传粉特征,可以吸引到太阳鸟。而且它进化的过程是花序上部本该长花的地方一小段不长花了,而下部贴近地面的花却没有退化。结合这个信息,科学家推测这种进化过程可能和防止捕食者对花的破坏有关,在上面的花,更容易被非洲干旱地区食草的哺乳动物发现而被啃食。

因此,这种奇特的杆子更像是一个迫不得已的选择,与其被啃光,不如另做它用,让鸟儿们更乐意来为自己传粉,促进结实。

链接:狒狒花属Babiana有93种,主产于非洲南部,澳大利亚大量引种栽培。这个属名Babiana有活着的、活跃的、生动的意思,翻译成狒狒花,可能跟是花色与形态与狒狒繁殖期的红色臀部相似。多年生宿根草本植物。花通常为蓝色或紫色(南非种有的为黄色、红色、粉红色或白色),辐射对称或左右对称,雄蕊生一侧呈弓形;花被片合生成筒形,近等长或形成2唇,有时上部花被片大而且显著,并且在雄蕊上拱起或反折并覆盖花蕊。

(作者单位:中国科学院昆明植物研究所)


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