植物大战昆虫之和谐共生

  • 来源:天天爱科学
  • 关键字:蜜蜂,植物,蘑菇
  • 发布时间:2014-10-21 14:46

  投之以桃,报之以李

  蜜蜂在花丛里飞来飞去,这画面太普通太常见了。那我问你:蜜蜂在干什么?你明知故问啊,它采蜜呢。那蜜蜂为什么要飞向花朵,而不是飞向叶子呢?蜜蜂这样忙忙碌碌,在很多个花上都做短暂的停留,它这么辛苦得到了什么回报?蜜蜂飞向花的时候,植物为什么不作抵御?它不怕蜜蜂伤着花吗?那可是植物耗费很多营养产生的精华啊!

  这些问题似乎问得没头没脑,但细究起来也总能令人深思。开花的植物为了繁育后代,需要通过传粉来完成。可是植物没有手脚,不能移动,于是它就借助外力,比如自然界中的风。依靠风来传粉的植物叫风媒花植物,风把雄蕊中的花粉扬起并输送到雌蕊柱头上。但是风似乎准确性不够,花粉浪费太大,于是植物就转向能够到处移动的昆虫。

  昆虫有腿有脚有翅膀,可以满世界地飞来飞去,可是植物凭什么要昆虫帮着传粉啊?万一这昆虫是对植物有害,那岂不是引狼入室?我们人类似乎想得太多了,植物们自有它们的办法。在漫长的进化过程中,植物们依靠一些秘诀和手段,让这些昆虫不辞劳苦地为自己的传粉服务。当然,植物也给予这些昆虫一些甜头,正所谓“投之以桃,报之以李”。

  开花植物们的秘诀和手段归根结底就是花的魅力。这主要表现在花的颜色、花的芳香、花蜜的甜美和花的欺骗等因素上。植物们竞相开出色彩艳丽的花朵,散发出迷人的香气来“招蜂引蝶”,奉献出花蜜和花粉招待忙碌的昆虫们。看起来植物好像失去了一些东西,不过植物施行的“小恩小惠”和植物得到的繁衍后代的好处相比来说,这点花蜜又算得了什么呢?

  其实也不是植物一直在迁就昆虫,昆虫也会随着植物花朵的变化而变化。在长期的演化过程中,昆虫和植物各自都进化出了适应对方的身体。

  拿常见的蜜蜂来说吧,蜜蜂脚上有密密的绒毛,后脚上还带了一个“花粉筐”,用来放置采好的花蜜。喜欢在花间飞舞的蝴蝶一般都有长长的虹吸式口器,平时像发条一样盘卷在口部,吸食花蜜时能伸长打开,便于探入花朵内吸食花蜜。而花朵也会进化出特殊的身体结构,来适应昆虫的传粉和采蜜。如长筒花的花蜜在花的底部,这样只有口器长的昆虫才能吸吮。豆科植物花的雄蕊和柱头都藏在龙骨瓣内,当昆虫踏在龙骨瓣上采食花蜜时,就能使雄蕊和柱头同时碰触在昆虫身体的下面,帮助了植物传粉。

  当然,传粉的昆虫里也不都是喜欢香味的,还有喜欢腐臭味的。尸花是世界上最大的花,在开放时,会在8个小时内持续发出难闻的尸臭味,以此吸引以腐肉为食物的甲虫来给它传粉。

  我给你传粉,你给我育婴房你吃过无花果吗?在你吃无花果的时候,有没有怀疑过:无花果真的没有花吗?是啊,不开花怎么能结出甜美的果实呢?吃起来酸酸甜甜的无花果是“榕果”的一种,它和南方常见的行道树——榕树——都属于“榕属”植物,它们的果实都被称作“榕果”。榕属植物实在是最会“装蒜”的。从榕果外面看来似乎从不开花,其实在每一颗小小的果实中都有一片小小的“花海”呢!我们称这种植物为“隐花植物”。

  在无花果内有成百上千的小花等待受粉长成种子,可是一般的蜜蜂或昆虫根本进不去,没有办法替它们传粉,那可怎么办呢?急不急人?其实无花果们一点也不急,因为它们有专门的昆虫来给它们授粉,这就是榕小蜂。榕小蜂的个头很小,头部长得像钻子,又像铲子,恰好可以一头钻进别的昆虫都进不去的无花果里面。

  切开一个成熟的无花果,你会发现果肉上有许多像小芝麻一样的东西。这些“小芝麻”才是无花果真正的种子,也就是说一个无花果里面包含了好几百粒种子。如果再仔细观察,会发现无花果的顶端有一个很小的孔。在无花果还没成熟时,这个孔是直达果实内部的,并且整个果子的内部是完全空的。果子内壁有很多白色的小圆球,这些白色的小球是无花果的雌花。在一些青涩的无花果出口处,你还能看到顶着粉末的细丝。这些粉末细丝就是它们的雄花,能够产生花粉。

  榕小蜂一旦费力地进入一颗无花果后,它这一辈子可能就再也出不来了。难道它们任劳任怨地只为了帮无花果传粉?天下没有免费的午餐。无花果也要对它的授粉者有所回报,那就是把无花果果实的内部作为榕小蜂的“育婴房”。

  进入无花果的果实后,榕小蜂除了带来其他无花果的花粉外,也开始把卵产在果实内的小花中,这样的花叫做虫瘿花。榕小蜂的卵一旦孵化后便开始以果实内的小花为食,不断地长大。好像算准了时间,等到果内的花粉成熟时,虫瘿花内的小蜂也孵化了,带着花粉飞到另一颗无花果内。而这些孵化小蜂的母亲们,早在产完卵后就筋疲力尽地死在小小的花海之中了!

  长着翅膀的榕小蜂是雌蜂,没有长翅膀的是雄蜂。雄蜂比雌蜂孵化的时间早,在雌蜂还没有孵化前,雄蜂就将腹部的尖刺刺入虫瘿中的雌蜂身体,完成受精。雄蜂们合力把果实咬出一个通道后就死去了,雌蜂带着花粉飞出去,寻找下一颗无花果作为“育婴房”。

  在进入下一颗无花果时,榕小蜂身上沾满了花粉,完成了无花果的终身大事——授粉。同时,榕小蜂也完成了自己的传宗接代的工作。如此一代接着一代,无花果和榕小蜂一直是配合默契的最佳拍档,谁都少不了谁。

  你帮我搬种子,我请你吃香的

  植物在经历各种“磨难”后,好不容易结出果实,这就是它们的种子,是用来传宗接代的。繁殖后代对植物来说是非常重要的任务,因此如何把种子传播到适合萌发的地方,避免被吃掉,植物们想出了很多办法。有的植物借助果实成熟后开裂来弹放种子,把种子释放到附近,但都不太远,只有几十厘米远的距离。有的植物很聪明,借助风力和流水传播种子,这能传播得很远,距离有几千米、几十千米,甚至更远,例如常见的蒲公英和椰子。

  有的植物利用好看而且好吃的果实来吸引鸟兽吃下,但被硬质种皮保护的种子不能被鸟兽消化,最后被排出体外。因为鸟兽,譬如松鼠到处跑,也等于传播了种子。有的植物,譬如苍耳的果实外面长满了针刺、钩子等,果实钩住或者粘附在鸟兽的身体表面,这样不容易脱落,可以被带到很远的地方。

  以上这些植物传播种子的方法都不算太神奇,最神奇的要数一些植物和蚂蚁之间达成的互惠互利关系。这些植物的种子成熟落下后,很快就会由一些专门的蚂蚁,来把种子搬走送到蚁巢里。依靠蚂蚁来传播种子的植物叫蚁播植物。

  难道蚂蚁是被植物雇佣了吗?蚂蚁为什么要替植物来搬运种子呢?猜猜看!

  原来蚁播植物的种子成熟落到地面上后,种子上附带了一种油脂体。这种油脂体是种子表面结出的含脂肪的附属物,它含有不同比例的脂类、蛋白质及碳水化合物,营养丰富,而且还具有特殊的化学引诱剂来刺激蚂蚁采集。于是,勤劳的蚂蚁们就会循着香味而来,把这种好吃又有营养的食物搬回家去,乐此不疲。

  种子被蚂蚁带回蚁巢后,油脂体部分用来喂养幼蚁。剩下的几乎没有受任何触动的种子就被蚂蚁不客气地扔出蚁巢外。在蚂蚁眼里,这些都是不可食用的。被蚂蚁搬回蚁巢或者吃完后扔出去的种子如果足够幸运的话,就会顺利地在地里发芽、开花和结果,这使植物分布范围又扩大了。而在这个过程中,蚂蚁也不是无偿的搬运工,它们得到的奖赏是油脂体。在蚂蚁和蚁播植物之间,它们互不伤害,各自得到了自己需要的东西。它们可是把“你情我愿,各取所需”这句话演绎到了极点。

  蚁播在全世界范围内都存在,但主要分布在澳大利亚和南非的一些地区。这些地方因为土壤贫瘠,生长的植物不适合用风力或鸟兽来传播种子。因此,在长期的进化过程中,这里的一些植物就选择了和蚂蚁互惠互利的合作。科学家曾发现一窝蚂蚁在一天内能将6种不同植物的360多颗种子拖回巢中。那么,如果蚂蚁在一年之中有80天都这样辛勤地搬运种子的话,那仅一窝蚂蚁一年所运输的植物种子总数就将达28000多颗!

  自己动手,丰衣足食

  “采蘑菇的小姑娘,背着一个大竹筐……”这首歌谣你一定很熟悉吧。人们除了会采蘑菇外,还会种植蘑菇。在动物界,也有一种昆虫会种蘑菇。你不信?告诉你,它就是切叶蚁。

  切叶蚁生活在南美洲的热带雨林中,以切割树叶而得名。这些勤劳的蚂蚁们每天忙忙碌碌,把切下的树叶碎片运回蚁巢中。切叶蚁切割这么多树叶碎片带回巢穴是为了吃吗?No,No(不,不)。这里有个秘密,切叶蚁可不吃这些碎片,而是要用这些碎片种“蘑菇”来吃。

  切叶蚁将碎叶搬回蚁巢后,开始用大颚将碎叶反复嚼成碎屑再吐出来。这些碎屑被堆入一间间专门用来栽培“蘑菇”的“房间”中,我们叫它“蘑菇房”。碎屑堆好后,切叶蚁在上面排泄粪便。不要觉得切叶蚁不讲卫生,其实它们是在播撒蘑菇的菌种。不久,一种小型蘑菇即钻出碎叶堆,慢慢地长大。

  蘑菇快成熟时,一些切叶蚁来到蘑菇房里准备大快朵颐。切叶蚁先啃破蘑菇的顶部,很快就有黏液分泌出来,接着蚂蚁们就开始吮吸这些黏液。黏液就是切叶蚁的第一道菜。黏液被吸完后,还会有一些物质渗出来,在蘑菇表面慢慢变成胶状的固体,这是切叶蚁的第二道菜,胶状固体里含有丰富的蛋白质,营养丰富。更有趣的是,成熟的雌性切叶蚁离巢去建立新的家庭时,它们还会在自己的“嗉囊”里装上带孢子的蘑菇碎片。到新家后,雌蚁们又播下蘑菇菌种,孢子萌发后又长成新蘑菇。

  美国的研究人员发现,切叶蚁利用获取的植物栽培巢穴中真菌(蘑菇)的历史长达5000多万年。最令人不可思议的是,这种小蘑菇只能生长在切叶蚁的蚁巢内;如果没有蚂蚁的帮助,它们将无法繁殖后代。切叶蚁和它们栽培的小蘑菇能够共同杀灭随同叶子进入到蚁巢中的其他真菌,以保障它们共同的健康。

  文/闫铎

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