兰花欺骗性生殖
兰花欺骗性生殖-一场风险可控投资
兰花欺骗性生殖:一场风险可控投资 虽然菊科与兰科谁的物种更多暂时还不能得出一个明确的结论，但谁也不会否认兰花是有花植物中最大的家族之一。从喜马拉雅山麓到婆罗洲的雨林，从西伯利亚的河岸边到乞力马扎罗的冰川下，从洛基山脉到亚马逊平原，到处都能寻觅到兰科植物的踪迹。而兰科植物成功的秘诀，远非“上帝的眷顾”，而在于它选择了一组在植物中极为特殊而又成功的繁殖和生存策略。 兰科植物的庞杂和繁复使得其系统发生学研究需要更多的时间，不过通过分子生物学手段和化石证据，我们目前已经基本清楚，现生的兰科植物与其亲缘关系最近的其他天门冬目植物大致于1.2亿年前分道扬镳，几大类群现生兰花之间的关系也已然清晰。 图1中所示为据DNA数据得出的现生兰花各类群之间的种系发生关系。兰花的物种多样性集中于兰亚科和树兰亚科，其中树兰亚科几乎占了所有兰花种类的80%。 当兰花祖先的某一个种子在中生代苏醒萌发的时候，所面对的已经是一个林木幽深的世界：从参天的乔木、攀援的藤本，到低矮的灌木丛、贴地生长的苔藓地衣，这里每一个位置都被当时的植物占据着。为了获取有限的阳光，它不得不寻找新的发展道路。于是兰科植物的祖先选择了附生——或登于高枝，或攀于悬崖，或贴生于风化的岩石缝隙间。这些地方虽然水分、养分贫瘠，但至少能够获得足够的阳光。为了适应这种生活，兰科植物在种子萌发和生长上作出了个性鲜明的适应：它们逐渐舍弃了胚乳等沉重的营养组织，使得种子极小极轻——现在，通常一两个指节大小的兰花蒴果里包含着上百万个种子，这些轻如烟尘的种子可以轻易借助风和水流到达新的悬崖绝壁或者潮湿的枝干上。 兰花的生长地点往往养分贫瘠，它们的种子又没有胚乳能够提供营养，它不得不寻求其他的方法。兰花最终选择了与真菌结为盟友。在自然环境下，兰花种子的萌发必须有真菌帮忙，这些真菌侵入兰花种子，将营养物质供给兰花种子，使其得以顺利萌发和初步发育。大部分兰花生长出根和叶之后，便能够自行制造营养物质，兰花的根、茎外皮便成为这些真菌的庇护所和物质交换机构。而更有一些特化的营腐生生活的兰花，例如天麻，甚至终生依靠真菌供给营养。 在贫瘠的岩壁或者树枝上，为了保存充足的水分，附生兰花不但发育出了具海绵状吸水结构的根系，还又一次演化出了景天酸代谢（这在有花植物的演化中多次独立出现）：在炎热的白天，兰花关闭气孔减少蒸腾作用，保存水分，到了晚上则张开气孔，以获得光合作用所需的二氧化碳。为了不浪费空间，多种附生兰科植物甚至把叶绿素转移到了根部。 最终，那些选择制造大量种子、胚乳退化、与真菌合作的兰科植物的后代在这个竞争激烈、危机四伏的植物界更容易存活下来，也许上百万的种子里只有千分之一、万分之一的种子能够最终萌发，但也已是极大的成功了。这样的适应与合作日趋完美，兰科植物成功占据了新的生态位。 但与它们“广布薄收”的种子传播策略完全不同的是，兰花在授粉上采取的却是“孤注一掷”的决绝方案：几乎所有的兰花都是由昆虫进行授粉的，而兰花们把自己所有的花粉凝结成为一小团无法分散的花粉块，这也就意味着兰花的授粉只有两种结果：要么合适的授粉昆虫将这团花粉块准确地带到了雌蕊柱头上，提供充足的雄配子来源以形成上百万个种子；要么授粉失败，花粉全部损失。 这看上去就是一场赌博，稍有不慎就满盘皆输。但是，演化的智慧远远超出我们的想象。兰花的授粉方式，也许是自然演化在植物界谱写出的最华美也最匪夷所思的篇章。 达尔文在他的专著《兰花的昆虫授粉方式》里提到在他收到了一个来自马达加斯加的彗星兰（Angraecum？ sesquipedale，大彗星风兰）标本，这种兰花的花朵拥有一条长达30？cm的“距”，显得格外与众不同。距在植物里并不罕见，作用是储存蜜汁以吸引昆虫授粉，但是形成这样一条长而窄的距，且不说耗费能量，虫子们岂不是也望而却步吗？达尔文作出了一个大胆的预测：马达加斯加岛上一定生活着一种长有极长的喙的昆虫，其长度刚好能够到距的底部，获得兰花给它提供的报酬，同时帮助大彗星风兰完成授粉。达尔文去世20多年后，科学家终于在马达加斯加岛上发现了这样一种天蛾，它的喙部展开的长度刚好在30？cm左右，并且证实它正是大彗星风兰的授粉者。 像大彗星风兰那样“你帮我授粉我提供花蜜”式的合作是一个很老的故事，除了花蜜之外，有些兰花可能还会为授粉者提供一些别的有用物质，比如蜂类筑巢的蜡质或者油脂等。但这个传统的、通过提供报酬招来合作者的故事，在兰花中已经落伍了，毕竟提供物质是一种相当损耗能量的事——相当多的兰花偷懒干起了欺骗的勾当。 西藏杓兰的巨大而暗色的唇瓣，可以模拟熊蜂的巢穴，昏头昏脑的熊蜂一头钻了进去就被困在囊状的唇瓣里面了，待它好不容易找到唯一的出路钻出来时，出口的机关就会精准地把花粉块放在它的背上，这
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网址: 兰花欺骗性生殖 https://m.huajiangbk.com/newsview786542.html
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