亞馬遜熱帶雨林系列報道 十一 動植物協同進化

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導讀人們常慨嘆自然界花的絢麗,果的香甜,要知道它們即非上帝的傑作,也不是偶然的產物,而是與動物協同進化的結果。 在溫帶地區,許多植物的花往往是黃色、白色、紫色或藍色,因為這裡的昆蟲對鮮紅色辨別力較差。而在熱帶,很多花則恰好是紅色,因為這些地方的蝶類和蜂鳥善於辨別這種鮮艷的顏色。對於這些蟲媒花植物來說,傳粉是靠昆蟲或蜂鳥實現的。動物在尋 ...

人們常慨嘆自然界花的絢麗,果的香甜,要知道它們即非上帝的傑作,也不是偶然的產物,而是與動物協同進化的結果。

在溫帶地區,許多植物的花往往是黃色、白色、紫色或藍色,因為這裡的昆蟲對鮮紅色辨別力較差。而在熱帶,很多花則恰好是紅色,因為這些地方的蝶類和蜂鳥善於辨別這種鮮艷的顏色。對於這些蟲媒花植物來說,傳粉是靠昆蟲或蜂鳥實現的。動物在尋花采蜜的時身體粘上花粉,拜訪其它花朵時先前的花粉就撒落在後者的柱頭上,為植物完成了授粉作用。在這一過程中,昆蟲得到食物,花得以授粉,動物與植物彼此受益,相得益彰。這種相互依賴的關系有時甚至協同進化出令人驚訝的現像,動植物的一方仿佛完全是為了適應另一方而存在,如蝴蝶的口器剛好適合蘭花的唇瓣,一些花花筒的長度和形狀恰巧與采蜜蜂鳥的喙相吻合。

我們不妨看兩個傳粉動物與植物協同進化的實例:

1 蜂鳥:在南美熱帶雨林中,蜂鳥是許多種植物的傳粉者。蜂鳥的喙大致可分為兩種類型:長而彎曲型和短而直型。第一種類型的鳥適於在略微彎曲的長筒狀花中采蜜,這一類花分布廣泛且產蜜量高;第二種類型的鳥適於在短小筆直的花中采蜜,這一類花分泌的花蜜一般較少,而且它們也經常吸引許多傳粉的昆蟲。盡管長喙蜂鳥也可以取食短筒花中的蜜,但它們一般更偏愛長筒花,而且在短筒花附近,它們往往受到其它短喙鳥類的驅趕。蜂鳥飛行速度快,可以長距離地飛來飛去取食那些不能被短喙蜂鳥利用的花蜜。有趣的是,依靠蜂鳥傳粉的植物幾乎分泌同等數量的花蜜,這也許是因為蜂鳥不屑於光顧那些產蜜量不高的花。有些依賴蜂鳥傳粉的花可能與蜂鳥密切地協同進化。努裡格生態站附近的裸山上長著一種風梨科草本植物,花柄高高挺立,花為深紅色,形狀像個又尖又細的筆帽,其粗細剛好能容納蜂鳥的喙。每每看到蜂鳥將長長的喙毫無保留地插入花筒,盡情地吸食花蜜,我甚至擔心倘若鳥喙插得太緊拔不出來該如何是好。後來看到它們靈巧自如地飛來飛去,我暗笑自己杞人憂天。

2 蜜蜂:新大陸熱帶雨林中很多蘭花完全依賴某一類蜜蜂傳播花粉。蘭花不分泌花蜜,但可以從花瓣分泌細胞中釋放香氣。雄性蜜蜂落在分泌區“沐員香氣混合物,並帶到巢室中儲存甚至發生化學反應。科學家經過研究揭示這種香氣被用作雄蜂觸角腺分泌的復雜激素的生化先遣物,而雄蜂分泌的激素本身則用於吸引雌性。每次進入和離開蘭花時,雄蜂落在唇瓣上,頭部恰好觸到花粉塊基部的粘盤上;離開花朵時,便攜帶著一團膠狀物和粘附其上的花粉塊。至另一朵花采蜜時,花粉塊恰好又觸到有粘液的柱頭上,於是為蘭花完成了授粉作用。頗為有趣的是這些蘭花對傳粉動物的要求極其細致,體形過大或過小的蜜蜂種類都不適合蘭花的形狀因而不能觸及其生殖器官。更耐人尋味的是不同種類的蘭花分泌不同類型的香氣,而不同種類的蜜蜂選擇不同的芳香型,因此,生活在同一區域的蘭花各自吸引與其相對應的蜜蜂。

所以,通俗地說,花的美麗和芬芳不是為了妝扮大自然,而是給自己做廣告。

動植物協調互利的現像也普遍存在於水果中。熱帶雨林裡盛產各種顏色的野果,而黃色水果尤其為許多樹棲靈長類動物所偏愛。最近的研究表明,南美洲許多以水果為食的靈長類動物的視覺系統對黃色特別敏感。人們迄今對這一現像的生理機制尚不十分清楚,但卻已理解了這一特性在動物生存適應上的涵義:它使動物更容易發現點綴在綠葉中的黃色水果。我們知道未成熟的水果多為綠色,隱在樹葉中不易被發現,這是因為這時種子尚未發育成熟,動物的介入只能給植物帶來損失。種子一旦成熟,果皮通常變黃,醒目的顏色吸引動物遠道而來取食水果,後者食果肉的同時也常將種子吞下,而後再排出。於是,種子隨動物“跑”到新的地方,植物種群也因此得以擴展到新的空間。所以,我們說,動物和植物的這些生理特點都不是偶然的產物,而是彼此協同進化的結果。

水果的“氣味”變化也遵循同樣的道理。果肉未成熟時苦澀無味,一旦成熟會發出“香”氣,濃烈的氣味吸引來棉袋鼠和蜜熊等夜行性動物,它們也是種子的義務傳播者。在南美,很多種蝙蝠以水果為食,它們憑借嗅覺尋找美味佳肴。這些飛行的哺乳動物代謝率極高,它們經常取食聚花果並隨後在飛行中將尚未消化的微小的種子噴泄出來,於是,當它們排泄時,天空便下起一片“種子雨”。

談到味道,就更有趣兒了,說來也怪,大自然中一些靈長類動物的口味與人的相似。跟蹤卷尾猴時,我就經常吃它們“拋”下來的水果,這些果通常很甜,美中不足的是果肉少。有幾次,卷尾猴競帶我來到一大片野菠蘿地,遠遠就聞到濃重的香氣。同“家”菠蘿相比,野菠蘿個兒小,但更香更甜。每到這時,我便不客氣地和猴子們一同野餐。因為日久天長“生活”在一起,卷尾猴們對我少有戒心,有時反倒是它們之間為了一兩口菠蘿“吵”來“吵”去,我也不知道該如何為它們勸架。

動物有多種多樣的適應生存的行為,比如美洲豹常在池塘邊伏擊獵物,因為它們“知道”鹿或者其它小動物會來喝水;美洲小野豬聽到地上“咚”的一響便會趕忙湊過去,因為它“猜想”樹上又掉下一個可口的大水果;我的關於棕色卷尾猴的研究發現,這些動物能根據森林裡可食用水果的數量變化迅速調整“食譜”以適應環境,等等。然而,生態學家們通過研究發現,植物也有諸多的適應生存的“行為”,雖然和動物的相比,這些對策不那麼顯耀,但它們卻的確同樣巧妙和富有情趣。這裡僅讓我們看看植物如何“擺布”它們的種子傳播者:

雨林裡許多水果的種子呈梭形,外被光滑的果肉,果肉和種子緊緊連在一起,這樣,種子便會在動物吮食果肉時順口“鑽”進後者的肚子。對動物來說,這些種子是果肉的“污染物”,因為它們不能給動物提供任何營養和能量;但對植物來說,種子被動物吞下並帶到新地方是它們傳宗接代和種群擴展的途徑,而果肉不過是吸引動物的誘餌罷了。

同樣是為了吸引動物傳播種子,有的植物甚至進化出騙術。雨林裡有一種高大的豆科植物,莢果成熟時開裂,紅黑相間的種子暴露在外,在陽光下特別醒目。遠處的鳥以為這是可口的水果,飛過來叼走,待它意識到被欺騙而將種子丟棄時,後者已被移到幾十米以外的地方了。

還有更高明的騙術:我的法國同事、研究靈長類食性的國際權威Hladik先生在產自非洲叢林的一些水果中發現了“假糖”,這些假糖的化學成分原本是蛋白質,但吃起來卻有甜味,他認為這也是植物吸引動物傳播種子的“技倆”。

雨林裡有形形色色的干果,其果實和種子都是無嗅無味的,但這些沒有“招冶手腕的種子仍會遇到“好心的”傳播者-囓齒類動物和螞蟻。我們都知道,在溫帶地區,松鼠和花鼠在秋天有貯藏食物的習性,那是為越冬作准備。在熱帶地區,這一類動物也有相同的習性,因為這裡雖沒有秋冬之分,但也的確有食物稀少的嚴酷季節。於是,這些小機靈便在果實豐富時將種子埋到地下以“備荒”。不料這些植物早已進化出“應變”對策,種子一旦遇到合適的環境會很快生根發芽,於是,等動物再來尋找它們掩藏的“口糧”時,一些種子已長成幾尺高的小苗了。更鮮為人知的是一類樹棲的螞蟻也攝食種子,這些螞蟻的巢是以泥貼在樹干的凹陷處築成的。它們將四處尋找到的種子辛辛苦苦運到巢穴中,一些種子一入巢便悄悄而快速地萌發。於是,日久天長,蟻穴周圍長出了一株又一株的植物,光禿禿的蟻穴也搖身一變成了生機勃勃的“螞蟻花園”。

在整個地球的熱帶雨林裡,大約百分之七十的植物依靠動物傳播種子。Janson,一位年輕而富有才氣的美國熱帶生態學者,曾系統地研究了南美熱帶雨林裡水果的大小,顏色與其種子傳播者的關系,他發現雨林裡的水果可以分成兩大類:體積小的紅色的水果和體積大的黃色的水果,前者的種子傳播者是鳥類,後者的種子傳播者是哺乳類。另一位法國靈長類學者Julliot更深入地研究了吼猴的領域利用行為與植物演替的關系,她發現吼猴經常睡眠的區域幼齡植被結構明顯與其它地方的不同,在那裡水果被吼猴取食的植物種類的幼苗明顯地密集。這一現像很容易被理解,吼猴食量大,又不經常移動,於是,許多被吞下的種子被排泄到同一個區域,種子隨後發育成小苗。於是,幾十年後,這一小塊森林的結構就會稍微區別於鄰近的一片,這也就解釋了為什麼原始熱帶雨林的植被不十分均勻而是或多或少地呈斑塊狀。

大自然就是這樣隨著生命的進化將自身編織成一張錯綜復雜的網,所有的環節都是直接或間接地相關聯。不僅動物與動物之間存在著食物鏈關系,植物與植物之間有相生和相克,動物和植物也是相互依賴、協同進化。她似乎為每一個物種都做了精心的安排!

大自然是古樸的美,絕妙的詩,醉人的夢,神奇的迷!


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