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植物鲜为人知的夜生活

文章来源:昆明植物研究所    发布时间:2017-09-27  【字号:      】

  大多数植物的花朵要结出果实,需要包括昆虫在内的一些动物来传播花粉,这就是传粉过程。花粉相当于植物的精子,植物自身不能移动,只能借动物的力量(少数是借助风力)来实现精卵结合而繁育后代。这些动物来到花上取食花蜜和花粉,也会把部分花粉从一朵花携带到另一朵花甚至另外一棵植物上。动物为植物提供传粉服务而植物为动物提供食物,因此这是个互惠互利的过程。

  植物在开花的时候引来蜜蜂、蝴蝶、蝇子和蜂鸟采集花蜜和花粉是大家司空见惯的景象,然而到了晚上花朵上会有什么故事,绝大多数人可能从未注意到过。虽然晚上这些动物会休息而不再访花,但有些访花的动物却像猫头鹰一样专门在晚上出来活动,包括蛾子、小型哺乳动物、甲虫和蓟马等。晚上活动是它们不容易被大家注意到的主要原因,但这并不代表它们的传粉作用不重要。实际上有不少植物甚至已经进化出了高度适应这些夜间活动的动物传播花粉的花朵。这些花通常在晚上开始开放(尽管多数在白天也并不再闭合),颜色不鲜艳,常有明显的气味从而可以在光线不佳的夜晚吸引嗅觉灵敏的上述动物。夜间传粉的植物只有少数自然生长在温带而大多数生长在热带、亚热带。云南拥有多样的气候类型,为这些植物提供了极好的生存条件。

图1 天蛾在给黄姜花传粉。可以看到舌头上粘到了大量花粉。

  在全国各地,夜间传粉的植物以蛾子传粉最为常见(图1)。蛾子传粉的植物花色常常是白色、黄色、淡绿或其他浅色。它们最为突出的特点就是具有宜人的香甜气味,比如从美洲引进的水鬼蕉、月光花和夜香树,云南产的某些忍冬、百合、茉莉、栀子、姜花(图1)、杜鹃、蝇子草、瑞香、栝楼、丁香、滇丁香(图2)和少数兰花。此外,这些植物多具有明显的长管状结构(图1,2),可以容纳蛾子喜爱的丰富而稀薄的花蜜。没有足够细且长的舌头就无法从这些花中吸取花蜜,蛾子正是具备这样的舌头的访花动物。甲虫和蓟马传粉的植物,在亚洲、大洋洲的热带和亚热带较为常见,比如番荔枝科、木兰科和龙脑香科的不少物种。这些植物的多数是夜间开放并具备显著的香气,如云南产的云南含笑、黄兰和依兰。部分食腐性甲虫传粉的花气味腥臭,显然也是迎合其传粉者的喜好。

  图2 芳香、雅致的馥郁滇丁香,细长的花冠管适合天蛾长长的舌头插进去取蜜。其他动物都没有适合此结构的舌头或嘴巴。 

  夜间由哺乳动物传粉的植物在大洋洲和美洲更常见,包括仙人掌科、龙舌兰科(图3)和桃金娘科植物等。在亚洲热带亦有少数代表,比如云南南部产的某些紫葳科植物很可能是由蝙蝠传粉。哺乳动物传粉的花往往比较大且花蕊强烈的伸出,花蜜极为丰富,有的摇动一下就会流出。气味一般难闻。原产美洲的龙舌兰(图3)是典型的蝙蝠传粉植物,目前在云南、四川多地已经野化,成为当地乡村景观的一部分。某些并不具备上述典型特征的花朵在白天能够吸引传粉者,在夜间也常常能够由夜间的动物传粉,属于昼夜兼备的类型,例如云南沙参(图4)。

图3 蝙蝠在访问龙舌兰的花。蝙蝠大多是吃荤的,但有少部分种类取食花蜜、花粉和野果。

  夜间传粉植物因其极具特点的气味、颜色和形态而在园艺上扮演不可或缺的角色,是芳香类花卉的主要成员,深受人们的喜爱。其中不乏栀子、丁香、黄兰、忍冬和百合等原产我国且久已被全世界普遍栽培的著名花卉。植物资源位居全国第一的云南,除了出产上述这些植物外,还自然分布着尚待开发和推广的姜花和滇丁香等具有较好的观赏价值夜间传粉植物。在云南,尤其南部到西南部一带,气候湿热,可以广泛种植多种本土和引进的夜间传粉的芳香植物以形成独具地方特色的绿化效果。其他夜间传粉植物也因奇特的花朵和生态习性,也可以作为观赏植物适当种植在城市街道上或种在植物园内作为良好的科普材料。

图4 夜蛾在访问一朵云南沙参的花。这种花白天被蜂访问,晚上被夜蛾访问,昼夜都忙。

  从生态角度讲,植物的夜间传粉现象是生物圈内一类重要的动植物相互作用,保证了很多植物的正常繁殖,这些植物的果实和种子又是许多动物的食物来源。比如,亚洲热带森林里的一些榴莲和波罗蜜就是由夜间活动的动物传粉,其果实是猴子、猩猩和松鼠的美味佳肴。在生产实践中,夜间传粉现象也发生在多种农作物或经济作物上,这是夜间传粉动物对人类的直接贡献。云南和两广地区常见栽培的番木瓜已被证实是夜晚由天蛾(一类大型蛾子)(图1中的蛾子)传粉才可以结实,热带水果榴莲则主要是由蝙蝠传播花粉。研究者发现,在温带新兴水果“蓝莓”的传粉过程很可能和夜间访花动物有关,尽管蜜蜂在白天也能起部分作用。

图5 天黑之后这种毛虫出来大口咀嚼树叶,白天则躲藏在浓密的树叶下面不易被发现。

  夜晚除了会发生颇具浪漫色彩的植物传粉过程,也存在各种取食植物的现象。自然界中很多哺乳动物和昆虫都是以植物为食,又有相当多的种类是专门在夜间外出觅食。这是因为植食性的它们往往十分弱小而没有什么抵抗力,夜间外出可以减少被鸟类等天敌发现的机会。然而对于植物来说,它们可以算得上是“夜晚的噩梦”。它们中有些主要取食叶子(图5),有些喜欢吃花(图6)。实际上,熟悉农业的生产的人知道,很多吃农作物的虫子确实是喜欢晚上出来。但从生态系统的健康角度讲,虫子吃植物本身是至关重要的环节。一方面,这能控制部分植物不过度繁殖而挤占其他植物的生存空间;另一方面,这些虫子是其他许多动物的食物,所以这些吃植物的虫子在生态系统健康运行中起到了承上启下的作用。实际上,在自然环境中因为有众多天敌的控制作用,一般不会发生一种植物被虫子吃光的事情,这一点完全不同于农田系统。

图6 晚上螽斯在盗食一种百合花的花蕊。




(责任编辑:侯茜)

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