看看下面這兩種葉子,它們的形狀、大小、葉片排列方式完全不同,看起來絕對是兩種不同的植物……但事實上,兩幅圖中V字母所指的葉子,屬于同一種植物——避役藤(Boquila trifoliolata)。避役藤堪稱“植物變裝大師”,cosplay不同的葉片是這種植物最拿手的把戲。
避役藤(V)和它們擬態(tài)的不同宿主(T) | Gianoli and Carrasco-Urra / Current Biology (2014)
植物擬態(tài)(mimicry)在自然界中難得一見,被證實的擬態(tài)就更少了。但南美溫帶雨林中的這種木質(zhì)藤本,一下將植物的擬態(tài)拉到了令人難以置信的高度。避役藤能擬態(tài)起碼12種宿主喬木,一片森林中的喬木可能都被它擬態(tài)了個遍。
01
植物中的變裝大師
避役藤是木通科的成員,這個家族有一些可以食用的野果,被稱為八月炸、貓兒屎。同樣是攀爬的木質(zhì)藤本,避役藤本來的葉子也跟它們一樣,是油亮的三裂葉。
避役藤的本來葉片面目 | Wikipedia
但當(dāng)它搭上宿主之后,一切就都變了——它的葉子方方面面都發(fā)生了變化,而且是明顯地朝著宿主的樣子在重組打造。野外的調(diào)查顯示,它們起碼能擬態(tài)12種不同宿主。
每一個宿主的葉片都不盡相同,有的葉片尾部有尖齒,有的葉緣上有小鋸齒,有的葉子更寬大,有的則細(xì)小,完全體現(xiàn)了“世界上沒有兩片相同的葉子”??茖W(xué)家用11個葉片性狀作為比對的標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)在葉片角度、葉片大小、葉柄長度與葉片顏色等9個性狀上,避役藤與宿主的葉片都十分相似。避役藤做到了十足的模擬,夾雜在宿主葉片中,達(dá)到了粗看一眼真假難辨的地步。
不同株避役藤長出了不同的葉子,并不是由于植株生長在不同的環(huán)境中,即環(huán)境導(dǎo)致的植物異葉性(heterophylly)。擬態(tài)的避役藤雖然搭上了不同的宿主,但它們都處在一片區(qū)域中,生境是一致的,說明它們完全是為了適應(yīng)宿主的葉片而發(fā)生的變化。而且,如果避役藤搭上沒有葉子的樹干,或者還沒有搭上宿主時,它們的葉片也沒有表現(xiàn)出擬態(tài)性。這也證實,避役藤葉子的變化是在“主動”模擬宿主的葉片。
避役藤(V)和它們擬態(tài)的不同宿主(T) | Gianoli and Carrasco-Urra / Current Biology (2014)
看到這里,你們肯定產(chǎn)生了一個大膽的想法:讓一株避役藤搭上不同的宿主,看看它們能不能竭盡變化。野外的觀察直接給了我們一個yes——同一株避役藤在不同宿主間穿梭時,確實能擬態(tài)不同的宿主。也許我們應(yīng)該試試,沿著攀爬的高度像樓梯一樣一層層放置不同的宿主,測試它擬態(tài)的極限在哪里。
02
變裝的秘籍還是一個謎
避役藤竭盡全力地擬態(tài)宿主,是為了什么呢?科學(xué)家發(fā)現(xiàn),相較于未搭上宿主或者未擬態(tài)的個體,那些與宿主葉片融為一體的避役藤,被捕食風(fēng)險明顯更低。
通過完美地融入宿主的葉片環(huán)境中,它們就與宿主同呼吸共命運了,活生生地演繹了“我不是來破壞這個家,是來加入這個家的”。而且,避役藤搭上宿主只是為了獲取身高優(yōu)勢,爬上陽光更充足的地方,因而它們的葉片密度一般比宿主低,通過擬態(tài)暗度陳倉、融入宿主之中后,哪怕有捕食者到來,宿主被捕食的風(fēng)險也比避役藤更大。
不同避役藤個體在搭上宿主(左)、未搭上宿主(中)與搭上無葉的樹干(右)時,被捕食強(qiáng)度的統(tǒng)計 | Gianoli and Carrasco-Urra / Current Biology (2014)
不過,雖然避役藤達(dá)到了驚人的擬態(tài)效果,但我們?nèi)匀徊恢浪侨绾无k到的。避役藤始終只是一個藤本而已,就算搭上宿主,與宿主也只是“擦肩而過”的接觸;它們并不是寄生植物,不會融入宿主的內(nèi)部,竊取宿主的養(yǎng)分與信息。這讓人驚嘆,它們到底是如何獲得不同宿主葉片的信息,從而做到精準(zhǔn)擬態(tài)的?
既然避役藤看起來無法通過物理接觸獲取宿主信息,研究人員推測,可能是“無線”的信號傳遞出了宿主的信息。比如,宿主植物產(chǎn)生的可揮發(fā)性氣體(VOCS)可能提供了信息,起到了牽線搭橋的作用;但目前尚未有可揮發(fā)性氣體能傳達(dá)出葉片各方面信息的研究。有科學(xué)家甚至懷疑,避役藤可能開了“天眼”,能通過穿過宿主葉片后的光線反推葉片的形態(tài);然而,盡管植物的感光十分靈敏,但也未有研究顯示它能達(dá)到如此細(xì)致且敏銳的地步。
一株避役藤擬態(tài)不同宿主的葉片 | Gianoli and Carrasco-Urra / Current Biology (2014)
現(xiàn)在,避役藤只給我們留下了無數(shù)個化身,藏在這些化身背后的秘密仍然不得而知。它的擬態(tài)不僅是十分有趣的現(xiàn)象,可能還隱藏著植物通訊、植物“感官”的寶貴信息,有待于我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>
參考文獻(xiàn)
Gianoli and Carrasco-Urra, Leaf Mimicry in a Climbing Plant Protects against Herbivory, Current Biology (2014)
作者:周方
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標(biāo)簽: 木質(zhì)藤本
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