《了不起的蜜蜂》
最近刚参观了深圳国家兰科中心,看到《了不起的蜜蜂》这本书里第二部分:蜜蜂与花,尤感亲切。书中部分兰花靠花香欺骗授粉方式和何老师的科普产生了思想碰撞,迫不及待想要记录一些所读精彩。
首先再次复习一下兰花。兰花分为地生、附生、较少为腐生草本。
兰科植物全球广布,除两极和沙漠地区外, 都有其分布;地生、附生或; 果实通常为蒴果,少数为浆果, 具极多种子。种子细小,无胚乳。
1.地生兰花:有发达的侧生根,通常具有块茎,如拟兰亚科。↓
2.附生分为树上附生和石上附生。植株通常有气生根,根有海绵体, 可以从雨水中吸收氮源和保持水分。如卡特兰、万代兰、蝴蝶兰、 石斛等。
3.腐生。腐生兰无绿叶,只有发达的根状茎或球茎,终身靠真菌提供养分。如天麻、 虎舌兰、 大根兰和多根兰等。
认识兰花后,我们在熟悉一下兰花的授粉方式。1.异花授粉↓
2.自花授粉↓
自花授粉包括自主授粉↓
3.混合授粉↓
蜜蜂与兰花
兰花与传粉昆虫的关系,无外乎三种:
1.花蜜吸引
花蜜吸引传粉昆虫,但是并不是所有花朵都出于善意为蜂类提供香甜的大餐。因为花蜜对植物来说是昂贵的,它们不会像人类提供万圣节糖果那样慷慨大方。此外,虽然花蜜中确实含糖,但这种甜度通常只会让蜂类愿意尝上一口,而不是喜爱。(毕竟,蜜蜂自己也会酿造蜂蜜。)
有些植物的花蜜中含有咖啡因,能诱使蜂类记住并习惯性地反复光顾这些花。
有些植物把花蜜藏在花距或花管的末端,迫使蜂类经过花药和雄蕊将头深入其中。
2花粉吸引
有些植物把花粉作为诱饵,然后把花粉塞进毛孔或毛囊里,促使蜂类停留在适当的位置上,采食它们的美味奖赏。
倒垂或直立的花通常有供蜜蜂落脚的“地垫”,在那里,就连细微的纹理都很重要。与其他部位的细胞不同,花瓣表面的细胞呈圆锥形,尖头朝上。若在实验室里去除这些微小的结构,蜂类在花朵上着陆时就会滑倒、乱抓,好像狗在硬木地板上奔跑一样。
兰花甚至会用诡计引诱授粉者。
比如匙唇兰有着宽阔的降落区,引人注目的条纹,以及成对的浅刺,这些都表示着有花蜜可采。有些品种甚至拥有花药状绒毛,在花粉的映衬下呈现黄色。但这终究是一个诡计,任何被此吸引而来的蜂类,除了背后会粘上两个花粉团外,得不到任何其他奖赏。它们是得不到花粉的,因为花粉都粘在一起,虽然对蜂类来说这是无用的,但如果蜂类二次落入圈套,匙唇兰的花粉就会成功地传播到其他花朵上,一朵新的匙唇兰由此诞生。
3.花香吸引
1/3的兰花依靠欺骗手段来授粉。
成百上千种兰花产生独特的气味来吸引特定蜂类。
花朵气味和蜂类交配过程的结合也定义了兰花最奇怪的授粉策略之一。
这里不得不佩服国外科学家的坚持不懈的观察和研究。
在19世纪博物学繁盛的时期,一个不知名的业余爱好者揭示了其中的真相。拉尔夫·普莱斯像他的父亲和祖父一样,在英格兰南部的勒明格担任校长、赞助人和教区牧师。他的职位使他能够体而地生活,并有足够的闲暇时间在农村漫步,去追求他的真爱-稀有植物。作为植物学家,普莱斯重新发现了风铃草属中一个不同寻常的成员,并观察到蜂类经常“攻击”蜂兰属的兰花。当然,蜂兰一直是植物学家感兴趣的研究对象,其花朵的特殊形状是对昆虫的身体、翅和触角的拟态。然而,从未有人做出这样的猜测。当达尔文听说这件事时,他很不高兴:“我可猜不到(普莱斯的观察)。” 哈哈,可见连达尔文都吃醋了。
在风气保守的维多利亚时代,没人做出过大胆的推测。直到20世纪30年代,来自法国、阿尔及利亚等地的人研究得出结论:蜂类不是在攻击花朵,而是试图与花朵交配。
对一株兰花来说,完成异花授粉需要三个巧妙的欺骗步骤。
第一步是用气味把雄蜂吸引过来(在某些情况下是泥蜂),这种气味模仿了发情期雌蜂的气味。
第二步,雄蜂会猛扑向拟态的兰花并紧紧抓住它,以为自己找到了与雌蜂大小、形状和气味相同的东西。
第三步,为了完成这项计划,兰花周围的浓密绒毛给雄蜂一种雌蜂的触觉,促成了“假交配”的最后一步。
当毫无戒心的求偶者意识到自己的错误时,两个花粉团已经悄悄地粘在了它的头部或腹部,在它下次假交配时传播到另一朵兰花上。
蜜蜂与花
蜜蜂与其它花朵的关系又是怎样?
这本书从演化的角度拓展了我的思维,这是我特别喜欢这本书的所在。
1.我观察过熊蜂盗蜜,从花的基部,开辟了一天通往花蜜之路,绕开了花朵精心安排的授粉计划。你想想,别的蜜蜂不会做类似的事情吗?蜜蜂虽然不是咬洞,它是从后面爬上花朵,把吻舌伸入花瓣之间的缝隙。由此植物学家认为它们推动了簇状花朵的进化,比如三叶草、薄荷和紫菀科植物等。簇状花朵你挨着我,我挤着你,不给蜜蜂有缝隙的机会,哈哈,植物是不是很聪明。
2.这本书对蜂的演化让我多了一个纬度认识昆虫的进化。
比如蜜蜂、兰花蜂和熊蜂是高度进化的蜂类种群。
蜂采集花粉只是为了自己的生存,授粉只是结果,不是目的。比如它们会小心地梳理身上的花粉,将其用花蜜浸润,然后把花粉塞进它们后足上黏稠的花粉团里。这项技术可以将花丛中的花粉转移到蜂巢,但这些蜜蜂仍然是重要的传粉者,因为它们在梳理时会遗失零星的花粉。
然而,对那些不采集花粉的蜂类(比如以别人的劳动成果为生的盗寄生蜂)来说,它们进化的正面动机就更少了。蜂类仍会掠走花蜜,但其中有许多已不具备可采集花粉的绒毛,外表变得光滑(比如泥蜂),传粉效率大大降低。
下面我们来看看蜜蜂的分叉绒毛。↓
蜜蜂体表的绒毛则相对复杂,其中有些像羽毛一样有分叉。就像鸡毛掸子可以很快地掸下架子或灯罩上的灰尘一样,蜜蜂的绒毛便于收集花粉——复杂的表面给花粉粒提供了可依附的角落和缝隙,极大地提高了蜜蜂的传粉效率。
胡蜂是肉食昆虫,它的光滑体表上的绒毛,稀疏,看起来很简单,像短而尖的线。不利于沾花粉,看来昆虫每一个结构都是演化的结果,以后我观察胡蜂的时候,多了一个视角角度,也多了一个思维纬度去思考昆虫的行为特征。每每从书中得到一丝丝启发,我都如中奖般喜悦。为什么以前我看不到东西,不知道观察什么,内存不够严重限制了我的想象,看书和走进自然一样重要,走进自然积累视觉观察的物像,读书提高对外在物像的理解和升华。
3.胡蜂科家族最典型的特征是蜇人和身体呈黄色,但这个家族也有一些只吃花粉的胡蜂,它们的进化之路与蜜蜂类似。那为什么我们没注意过,或者说没听说过。
这些“花粉胡蜂”在世界范围内虽然有几百个品种,但从未获得显著的生态位。这又是为什么?
昆虫的演化主要源于食物对它们的影响,以及它们如何反过来影响植物。动植物之间也存在特殊关系,它们之间会产生非同寻常结果的生态联系。随着时间的推移,这些相互作用可能引发动植物的协同进化,改变进化之舞中不同舞伴的遗传特征。这一过程的匹配或互补非常复杂,涉及多个物种和各种环境的影响。
书上提到“协同进化旋涡”,“即在更大的进化洪流中形成的旋涡。尽管有其复杂性,但人们常常通过在主要参与者身上发现的相对直接的信号来识别协同进化,比如更快的羚羊总是与更快的猎豹共同进化。
花粉胡蜂在协同进化漩涡中没有获得更利于植食性的身体结构特征,比如体毛稀疏绒毛,身体光滑体表,从而生态为不明显。
4.如果莫奈描绘的是真实的场景,左边的向日葵上就需要画一系列昆虫,比如蜜蜂、苍蝇、泥蜂、蝴蝶和甲虫。
而对于右边的鸢尾花,他只需要画出熊蜂即可。
这又是为什么?↓
原来 许多花朵的形状也与蜂类有关。
虽然圆形的花朵通常能吸引各种采食花粉和花蜜的昆虫(包括蜂类),但多数精致的花朵都有其特定的昆虫访客。
从昆虫的角度看,圆形花朵适合从任意角度或方向接近,很容易引来蜂群。
圆形花朵在挑选传粉者以及散播花粉时很挑剔。豌豆花和金鱼草花都呈现出两侧对称性,花朵的这种设计创造了清晰的界面,要求授粉者以特定的方式进入。
长此以往,花的各个部分就可以发展出各种各样的适应能力,方便特定形状和大小的昆虫在特定的地方散播花粉。
如果植物想让花粉很好地附着在其预期目标上,就只能利用这种集中的方式,这使得蜂类成为迄今为止两侧对称性花朵最常见的授粉者。蜜蜂是所有传粉昆虫中最多样的物种,它们会光顾各种各样的花朵。
鸢尾花长有深且直立的花管,蜂只能先降落在一个特定的“平台”上,再通过一个较宽的充满花粉的雄蕊才能取到下面的花蜜。熊蜂是唯一能够胜任这项工作的昆虫。
书中还列了别的昆虫的传粉对象:
蜂鸟喜欢红色、管状、花蜜富含蔗糖的花,比如金银花、薄荷、无花果、毛茛和槲寄生。
蝙蝠(白色花瓣、夜间开放、花管浅)、
蝴蝶(花瓣大、彩色、芳香)、
有袋类动物(毛茸茸、粗壮、颜色单调)则分别喜欢不同类型的花。
5.这章出现了一些专业术语“突变”、“辐射”、“特化”等词语。
突变是基因代码中可遗传的随机变化,有时会影响植物的性状,比如花的香味。
突变为生物进化提供了许多必要的变异,有利的变异有时会触发新物种的快速繁殖,这一过程被称为辐射。
比如,微小的突变可以迅速改变花的气味,吸引不同种类的雄蜂,从而提供新物种诞生的关键因素——生殖隔离。由于雄蜂不再被原有气味的花吸引,而只采集和传播兰花的花粉,它们继而走上一条独立的进化路径。新的气味引来新的蜂类,新的蜂类催生新的物种。
特化:传粉关系催生新物种的一个主要途径。
特化是蜂类和植物协同进化的关键,当一种相互作用变得如此特殊,相关的植物或蜂类不再与其他同类植物或蜂类组合时,就会出现新物种。反过来,植物也可以促进蜂类新物种的产生。
《了不起的蜜蜂》每章都有干货,值得看!
喜欢上索尔.汉森后,我需要再次阅读他另一本《种子的胜利》。