兰展科普:兰花为什么如此多样?
美丽的金钗石斛(杨云摄影)
兰科起源于白垩纪晚期,迄今大约有1.12亿年的历史。兰科现在大约有25,000种,分布在有736属中,约占种子植物总数的8%。
兰花的数量几乎等于真骨类鱼的数量,是鸟类数量的两倍多,是哺乳动物数量的四倍,总数比哺乳类、鸟类和爬行类动物的都还多。
中国有1400多种兰花。西双版纳有434种兰花,约占全国的1/3,云南兰科植物的一半,在西双版纳所有的有花植物里,兰花种类是最多的。
德国博物学家海克尔绘制的兰花多样性示意图绘
为什么兰花会如此多样性呢?
兰花起源历史悠久,多样化程度极高,展现出惊人的适应能力。兰花如此牛,首先得益于兰花花粉块的形成,通常来说,一般的植物具有成千上万的花粉,一粒一粒散出去,而兰花却形成一块花粉块,成豪赌型的繁殖模式。
生活在意大利的眉兰,外形如蜂子,并且会分泌性激素吸引雄蜂前来交配。助其传粉。(网图)
雨水传粉的多花脆兰(范旭丽摄影)
此花味臭。长这个样子,你猜猜什么虫子给它传粉?
其次是多样的传粉关系,传粉关系异常多样复杂,如在版纳发现的多花脆兰,竟然是从天而降的雨滴帮助其完成自交。
南美洲美丽的兰花
第三是热带分布的特点。热带物种竞争激烈,历史悠久稳定,容易促进物种形成。
兰花种子萌发与真菌形成共生关系(网图)
第四是兰花与真菌共生,大多兰花种类只要一结果子,每个果荚里便有上万粒如灰尘一般大小的种子,随风可散得很远。离奇的是,兰花种子萌发需要真菌帮忙。兰花种子萌发时,形成的原球菌均依赖真菌获取碳,方能萌发。不少兰花与真菌在长期的进化中,形成了一对一的共生关系。更有甚者,竟有30多种兰花已完全丧失了光合作用能力,生长完全依赖于真菌来获取营养。
很多兰花具有储水的球茎
最后是兰花的生理能力也很牛。在野外看过兰花的人都知道,很多兰花有个粗粗的茎秆,叶子也是肉质,它很耐旱、耐贫瘠,在一些极端的环境下都能生长,如版纳石灰山上一种常见的禾叶贝母兰,竟生长在光秃秃的石头上,生存能力令人叹为观止。在科学上,我们把兰花这种强大的生理能力,称之为景天酸代谢。这种策略可以让植物在夜间打开气孔吸收二氧化碳,白天关闭气孔减少水分流失的同时,照样可以进行光合作用。一般植物在大热天关闭气孔之后,就没法利用二氧化碳进行光合作用,最终不被渴死就会被饿死,而不少兰科植物却可巧妙避开这个矛盾。
正是以上这些特点,花粉块的形成,多样的传粉关系,热带分布的特点,以及与真菌共生、高速的花基因进化、景天酸CAM循环生理策略等等,综合在一起让兰花家族变得异常丰富,多种多样,成为有花植物中种类最多的类群之一。
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兰展海拔
多样性展区
兰科植物多样性展区
说了这么多,兰花到底有多少呢?其实说了这么多,你肯定也没感觉的,所以还是建议您到我们荫生植物园兰花多样性展区看一看、瞧一瞧。百闻不如一见。