为了传宗接代,它们专门为老鼠准备了这个
2020/1/24 7:00:00 科学大院

     有人喜欢老鼠吗?好像没有……

     偷食、贪吃、传播疾病……老鼠的这些“罪过”可真让人爱不起来。

     有植物喜欢老鼠吗?

     老鼠食性很杂,植物的根、茎、叶、果它都会吃,居然也会有植物稀罕它?别说还真有。有些植物不止喜欢,还要将终身大事交给它。

     喜欢老鼠的到底是什么奇葩植物

     喜欢养球茎的朋友可能听过魔镜花属植物,它跟风信子是同族的亲戚,同属于天门冬科。魔镜花属植物中有一种学名叫Massonia depressa的特殊植物,生长在非洲干旱地区。

     夏天,它会以种球的形式生存。种球就是植物球茎,因为呈圆形,于是被形象地称为种球,它们埋在地下,可以抵挡夏日的炎热。到了秋天,种球上会冒出两片叶子,这两片叶子紧紧贴着地面,叶根部抱成一团,这样能把水聚在叶底,再导向植株本身为己所用。叶片上长有斑点,能把自己伪装成岩石的模样,躲避食草动物的啃食。

    

     秋天发出的Massonia depressa的叶子,紧贴着地面,防旱,防啃食(图片来源:www.google.com)

     冬天是这种植物的开花季。但是在严寒的冬季,昆虫的种类减少,活动强度大大降低,而且也不太容易注意到贴在地面的花。因此,这种植物只能将自己的终身大事——“传粉”,托付给当地的几种老鼠。老鼠在这个季节也不太容易找到食物,极缺能量。为了更好地合作,Massonia depressa专为老鼠调了一种“特饮”——花蜜。

    

     冬春之交时,Massonia depressa的花从叶基开出来,也紧贴着地面(图片来源:www.google.com)

     为老鼠调“特饮”,这些都需要考虑

     “吧台”位置很重要。Massonia depressa开花时,会像风信子一样,从两片叶子的中心抽出一个花序轴来(特化的着生花的茎),轴上一朵朵花密布。但花序轴不会像风信子一样拔出地面很高,而是凑在一起,像个团子,为老鼠调制的特饮就藏在每朵花里面。这样放低自己的位置,植物对它的客人可是很照顾了,老鼠不需要跳很高,在地面上就可以尝到花蜜。

     调制“特饮”要做到“鼠性化”。老鼠是夜行性的动物,为了方便老鼠传粉,这种植物的花蜜分泌时间也跟老鼠的活动时间相一致,晚上,花蜜的含量会达到最高,而且这种花的花蜜含糖量高,能为老鼠提供大量能量。

     一般的传粉动物有专门特化的口器,可以从花的基部把花蜜给吸出来,老鼠不一样,只能用舌头舔食方式吃花蜜。为了方便老鼠舔食,花蜜的液体黏性比同等糖溶液要高近400倍。研究人员推测,花蜜里含有黏多糖,可以增加花蜜的粘稠度,这样,老鼠就能沾一下就把花蜜都带出来,实在是非常“鼠”性化。

     但是,光对老鼠的胃口也不行,藏着这么高能量的食物,还得防止其它动物的偷食。因此,这种植物的花颜色比较暗淡,还会散发出一种发酵的气味,闻起来像是食物坏掉了。更有趣的是,研究人员发现,这种植物花蜜里含有木糖,昆虫、鸟类等传粉动物消化不了,所以不喜欢它,但是老鼠却能消化它。这样就排除掉了其它的访花者,这种花蜜仿佛是只为老鼠准备的了。

    

     老鼠给Massonia depressa传粉,鼻子部分沾满了花粉(图片来源:参考文献1)

     与老鼠合作,自己的安全很重要。只考虑“特饮”对老鼠的吸引力就够了吗?作为一类特殊的传粉动物,老鼠虽然体型不大,但是牙齿锋利,平时也有啃食植物的习性。因此,植物给老鼠制作“特饮”还要充分保障自己的安全。这种植物在花的基部有一些坚硬的、朝上的苞片,用来保护花,提醒老鼠取食花蜜的时候不要越界。同时用来传宗接代的雄蕊与雌蕊位置远高于花蜜,与后者的距离接近一厘米,这样可以防止老鼠吃花蜜时破坏雌蕊、雄蕊。再加上是在夜里访花,老鼠只能默默舔花蜜,不觉察地完成传递花粉的任务。

     用“特饮”交换传粉,生态圈就是这么奇妙

     Massonia depressa与老鼠结盟目的跟大多数与昆虫、与鸟合作的植物差不多,都是为了传播花粉,给自己传宗接代。

     Massonia depress将传粉这个终身大事交给老鼠很明智。研究者发现,即使这种植物的花在白天开放,也只有极少的昆虫过来访问。研究者用特制的袋子把花套住,阻止老鼠等小型动物跟花接触,但是不妨碍鸟和其它昆虫接触到花。经过这种处理后,植物的结实率远低于正常的结实率。也就是说,少了老鼠,这种植物可能很难把种群延续下去。

    

     给花套袋来阻止老鼠访花,但不妨碍昆虫与鸟类访花,以此来证明老鼠对结实率的影响(图片来源:参考文献2)

     当然,与老鼠合作完成传粉过程的不止这一种植物,目前已知至少有三个科的植物需要老鼠来帮助传粉。尽管这些植物亲缘关系很远,但是为了适应老鼠传粉,演化出了一些相同的性状,包括贴在地面的花、带有发酵的气味、颜色并不鲜艳、保护花中器官的坚硬苞片等。

    

     老鼠给山龙眼科植物传粉,这些老鼠传粉的植物趋同演化出一些共有的特征(图片来源:参考文献3)

     看来,老鼠在自然界并不是我们想象的那般声名狼藉,也并不是“老鼠过街人人喊打”,它也承担了很重要的生态功能,也是生态圈中不可缺少的一份子。

     参考文献:

     [1] Johnson S D, Pauw A, Midgley J. Rodent pollination in the African lily Massonia depressa (Hyacinthaceae)[J]. American Journal of Botany, 2001, 88(10): 1768-1773.

     [2]Biccard A, Midgley J J. Rodent pollination in Protea nana[J]. South African Journal of Botany, 2009, 75(4): 720-725.

     [3]Johnson C M, Pauw A. Adaptation for rodent pollination in Leucospermum arenarium (Proteaceae) despite rapid pollen loss during grooming[J]. Annals of botany, 2014, 113(6): 931-938.

    

     本文由科普中国融合创作出品,廖鑫凤、卢宪雯、史鸣明、杨莲(中科院昆明植物研究所国家植物博物馆展陈专项办公室)制作,中国科学院计算机网络信息中心监制,“科普中国”是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌

    

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