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大花杓兰:开黑店的花敌不过两条腿的人

史军 物种日历 2020-10-18

经常有人问我,“你最喜欢的植物是什么?”我的回答通常都是:“兰花啊。”至于说为什么,除了因为它们帮我拿到了博士学位,还因为它们确实够萌啊。

长着猴子脸的小龙兰,欺骗胡蜂感情的眉兰,还有故意走光的意大利红门兰,每一种兰花都有自己的萌萌脸,这不用多说。


猴子脸的猴面小龙兰(Dracula simia),你肯定听说过。图片:Dick Culbert / wikipedia

萌脸之后更多隐藏着兰花的睿智,以至于达尔文老爷子专门研究过这个家族的成员,并且写了一本书《兰科植物的受精》(Fertilisation of Orchids)。没错就是受精,在那个时代,“pollination(传粉)”这个词儿还没有被创造出来呢。


我们之前还讲过一个在传粉上很有意思的兰花,还记得它么?<戳这里>复习。图片:Hans Hillewaert / wikipedia

在兰花中,有些奇怪的物种就连达尔文也没有搞懂,比如说杓兰。来拜访杓兰花朵的昆虫既不吸蜜,也不采粉,完全不像在普通植物上的行为。“人不为财死,鸟不为食亡,昆虫不吸花蜜”,这完全不符合物种起源的理论套路啊。于是,达尔文老爷子坚信,这些花朵中藏了一些人们还不了解的秘密物质,正是这些物质勾引着无数昆虫跳陷阱。

注:采粉和传播花粉是两回事哦。


一个杂交品种的杓兰(C. x ventricosum图片:BerndH / wikipedia

直到今天,科学家都没有在杓兰的花朵上发现任何对昆虫有用的物质。虫子们钻进花朵的真相只有一个,就是——受到了欺骗

女神的拖鞋,飘落人间

当我第一次在野外见到活体的大花杓兰(Cypripedium macranthos)的时候,着实惊叹于自然界的神奇。每一个花朵都有一个小兜子模样的唇瓣,圆乎乎、胖墩墩,像极了荷兰特产大头木拖鞋——杓兰属“Cypripedium”是两个希腊单词拼合而成,意思就是“女神的拖鞋。在英文中也通常被称为“Lady’s slipper ”,同样也是女士拖鞋的意思。


大花杓兰。图片:Orchi / wikipedia

其实,拖鞋一样的小兜子,几乎是所有杓兰家族植物的特征,包括了兜兰属、杓兰属和美洲兜兰属。杓兰属和兜兰属花朵的形态尤其相似。但它们的生长环境和植株形态不尽相同,杓兰喜冷,兜兰喜热;杓兰喜干,兜兰喜湿;杓兰的叶片攀附在直立的茎秆之上,而兜兰的叶子大多躺在地面上“睡懒觉”。


小叶兜兰(Paphiopedilum barbigerum),可以看出兜兰喜湿、叶片平躺的特点。图片:BotBln / wikipedia

虽然整个杓兰属只有58个物种,但是分布区域很广,几乎涵盖了整个北半球温带和高山海拔区域。从俄罗斯的西伯利亚荒原,到我国云南的高山,从欧洲大陆到日本列岛,甚至北美大陆都有杓兰属植物的分布。只是杓兰通常居于冷凉的区域,很少进入人类的视野。


杓兰属通常都生活在冷凉的区域,比如西藏杓兰(C. tibeticum)。图片:Patricia Harding / wikipeida

在我国,大花杓兰的分布范围从东北黑龙江、辽宁、吉林,一直延伸到内蒙古、河北和陕西区域,在山东也有分布。分布区如此广泛却没能进入我们的视线,一是因为生长海拔过高,二来是因为数量确实有限。至于数量有限的一个重要原因就是,因为这些花是“开黑店”的


这么阳光的大花杓兰,竟然是开黑店的?图片:saatkontor.tumblr.com

零卡路里花朵,骗虫没商量

一看到杓兰的花朵,很多朋友的第一反应是,这些花朵是吃虫子的吧。NO,NO,NO!它们需要的是苦力而不是食物。


大花杓兰的变种C. m. var. hotei-atsumorianum,看起来很像吃虫子的花朵图片:Picssr

大花杓兰的兜子是一个特别配置的陷阱,只要落入陷阱就只有按照预设好的路线前进才能逃脱。受花朵大小和入口尺寸的限制,那些倒霉蛋根本无法原路返回。在逃脱的过程中,昆虫的背部擦上了大花杓兰的花粉,再上当的时候就帮大花杓兰完成了授粉。


一个精密的陷阱(C. × ventricosum。图片:thompson-morgan.com

在这个过程中,昆虫得不到一点点好处,哪怕是一滴糖水都没有。那昆虫甘心做这样的苦力吗?当然不。但大花杓兰演技好,日本科学家Sugiura认为,大花杓兰模拟了同期开花的一种马先蒿Pedicularis schistostegia,后者的花朵上有充沛的花蜜;那些眼神不济的熊蜂们就中了大花杓兰的计,进而为大花杓兰服务了。


正在蒿叶马先蒿(P. abrotanifolia)上采蜜的蜂,看来这只眼神比较好。图片:Ivar Leidus

但是这里面还有诸多问题,比如大花杓兰的开花状态与马先蒿的总状花序其实有很大的差别,熊蜂真的会傻傻分不清吗?


马先蒿的花朵,看起来跟杓兰完全不一样啊。图片:Алла Зайцева / plantarium.ru

只有一点可以肯定——大花杓兰确实是依靠欺骗来让熊蜂提供免费服务的。这不折不扣的黑店,完全打破了花和虫之间友好共赢的局面。当然,基因都是自私的,大花杓兰选择的方式自然也有它的好处,不用提供花蜜,让它能把更多能量用来制造种子,可以说这是一个不平凡的选择。


“黑店大花杓兰,活得很节能。图片:Trendy garden / Phytesia

但骗子也有头疼的时候。同大多数兰科植物一样,杓兰采取的是一种广种薄收的生殖策略,这些欺骗性传粉的花朵自然结实率经常不到10%。在几年的工作中,研究小组见到的传粉昆虫用手指头就可以数过来。不仅如此,这些植物的种子萌发率也很低,在人工条件下也是如此,这也成为人工繁殖的瓶颈之一。


上当的可能不止熊蜂。只吃花蜜的鳞翅目也扑了空。图片:ResearchGate

与桂花、玫瑰这些花朵“门庭若市”相比,大花杓兰上的昆虫活动可以用“门庭冷落车马稀”来形容,毕竟虫子们也不是不长记性——那些傻傻都要爱的虫子们会因为吃不饱肚子,无法留下足够的后代,而被自然界无情抛弃。

别奢望带回家,杓兰喜欢在高山

相对于声名远扬的四大国兰(春兰、蕙兰、墨兰、建兰),大花杓兰的名气要小很多。这大概跟中国文人的审美情节有关系。国兰的形象早在宋代就出现在画作中,而杓兰的图画记载到明朝成书的《滇南本草》中才出现,并且还仅仅是当个药草。完全不如四大国兰那么风光。


当然了,物种日历的插画里不会漏了它。绘图:翼狼Elang & 小米

杓兰之所以流行不起来,一个关键的原因是难以攻克的种植难题。作为高山植物,杓兰同杜鹃、报春花一样,在园艺引种界是出了名的硬骨头。别看它们在原生地花朵灿烂,一旦把它们带到平原区域就会香消玉殒。对温度和湿度近乎严苛的挑剔使得这些植物很难在人类花园中扩展开来。另外,杓兰“一岁一枯荣”的倒苗特性(地上茎叶枯萎)也在很大程度上削弱了它们在园艺市场的表现。


庭院中的大花杓兰,能养到这样实属不易。图片:Self-photographed / wikipedia

更麻烦的是,日益兴起的户外徒步行为,对这些花卉造成了极大压力。像大花杓兰这样的花朵在高山草甸上会显得非常特别,顺手摘花再“正常不过。这对野生大花杓兰资源造成了极大破坏,须知一个结实率只有10%左右的物种,在种群数量下降的时候,会有更大的繁殖风险。<关于这一点,之前我们详细说过,戳这看>


你可能没见过大花杓兰的花苞。以后会有机会见到么?图片:JMM / Pharmanatur

大花杓兰就是这样一种精灵,虽无手口,但一样用自己的花朵诉说着自然的智慧。这些“说书人”还能说多久?你我会给出怎样的答案?

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