一些叫蝴蝶的家伙—蝶戀花(下)
- 分類:南粵科普館
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- 來源:
- 發(fā)布時間:2020-12-24 15:51
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一些叫蝴蝶的家伙—蝶戀花(下)
【概要描述】蝶戀花,花思蝶。從古到今,蝴蝶和花之間發(fā)生怎樣的故事呢?讓我們一起打開蝶戀花背后波瀾壯闊的動植物演化史。
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蝶戀花,這個話題可能會告訴人們一些司空見慣又不以為意的事情,比如說植物界的陰謀;而蝶戀花的“戀”字表明了這似乎可以解讀為一個深夜檔的情感故事,注定有很多狗血八卦可扒;同時,蝶戀花還是個管中窺豹一葉知秋見微知著的故事,它背后是波瀾壯闊的陸生植物演化史。
上一篇《一些叫蝴蝶的家伙—蝶戀花(上) 》從“先有蝶還是先有花、蝴蝶又是什么時候出現(xiàn)的、雙重標準、狗血八卦—博愛的花和它的理想型”四個部分講述了動植物進化史、分析了花對于大自然傳播對象選擇的原則,這篇下集,接著上一篇從階層躍遷史、紅皇后假說、浪漫與現(xiàn)實三大部分進行開展。
01 階層躍遷史
前面提到過,蝶戀花是一個見微知著的故事,它的背后是波瀾壯闊的植物進化史。故事的時間跨度之大,要從植物登陸前的前寒武紀說起才完整;內(nèi)容之廣,不得不涉及同時期古地理環(huán)境和動物界的發(fā)展。
地球約在46億年前誕生,誕生之后沒多久就開始猛下雨。明人不說暗話,說猛就是猛,據(jù)說這場雨猛地一下就是曠日持久的1000年,下完之后地球的地下排水系統(tǒng)(如果有的話)徑直崩潰,直接把地球表面裝滿了。這場史上最大的雨下完后,地球母親大概長這德性。當時的地球比水球還要水球,海洋占絕對優(yōu)勢,陸地面積不僅極小,而且不穩(wěn)定。從古到今,從海洋占絕對優(yōu)勢、幾乎沒有穩(wěn)定的陸地,到陸地趨于穩(wěn)定并不斷擴大的歷史,是地球漫長地質(zhì)歷史海陸變遷的大趨勢。
地球早期的生物都生活在海里,如果大陸面積即小又不穩(wěn)定,植物簡直無陸可登。大概在5.4億年的寒武紀前后,植物才逐漸開始登上陸地的,那時候的地殼已經(jīng)日趨穩(wěn)定,并且有了相當?shù)拿娣e。其實,從27億年前藍藻誕生到5.4億年前這段歷史中,已出現(xiàn)過不只一次超級大陸。19億年前的元古宙就有能夠匹敵現(xiàn)今北美洲的超級大陸,但是為什么直到又過了十幾億年后植物才登陸?這里面有太多有意思的故事。
植物登陸是生物界的里程碑式的事件,所需要克服的困難之多、過程之驚心動魄,從故事性的角度來說可謂精彩紛呈。只是這不是今天的主題,放在以后其他專題細說,此處僅作為一個引子。登陸成功并留存到今天的維管植物可分為三大類,蕨類植物、裸子植物、被子植物。蕨類植物,就是三者當中的第一批拓荒者。下面的蕨類實拍圖,可以幫助大家理解華南地區(qū)常見蕨類植物長啥樣,增加一些感性認識。不過,也許是因為剛從海水里出來,蕨類植物有性繁殖的受精環(huán)節(jié)離不開水,直到今天還是如此。當時的很多蕨類生活在濕潤的陸地沼澤區(qū)域,被稱為沼澤森林。
隨著陸地面積進一步擴大,沼澤濕潤環(huán)境變得越來越小眾,干燥的大陸內(nèi)陸環(huán)境越來越廣布。裸子植物應運而生,它們成為維管植物成功登陸并留存至今的第二批拓荒者,其所拓的荒乃是之前的植物都沒成功占據(jù)的相對干燥的大陸環(huán)境。它們演化出了新的特征,克服了在干燥環(huán)境下難以進行有性繁殖的困難。好了,鋪墊了這么多,就是為了引出被子植物的興起和兩任前輩蕨類植物、裸子植物根本不同,如果說蕨類植物和裸子植物是拓荒者是西部牛仔,那么被子植物就是屌絲逆襲、階層躍遷。被子植物不是靠拓荒——占據(jù)其他植物沒有占據(jù)的生境,它們完全是在裸子植物占統(tǒng)治地位的情況下,在其地盤下爭奪統(tǒng)治權(quán)。窮屌絲逆襲是很困難的,從底層躍遷到上層無論是在人類社會還是在自然界從來都不是易事。被子植物的逆襲可謂底層躍遷的典型,厚積薄發(fā)、實力逆襲。
如前述,被子植物的多個子類群幾乎是在1.3億年前同時興起的。同時興起,說明不是一時起意,而是先前早有蓄勢、厚積薄發(fā)的結(jié)果。被子植物的成功,秘訣之一在于花,被子植物通過花,誘惑各種動物以至于對其進行擺布的能力令人嘆為觀止。包括具有自我意識的人類都很難拒絕花的魅力,有多少種花香就有多少類人會被吸引,紫羅蘭、水仙花、茉莉花、百合花、康乃馨……
花香對很多動物來說都具有致命的誘惑力,蝴蝶、甲蟲、蜜蜂等等都難以抗拒?;ㄒ蔡峁┗刍蚧ǚ?,給取食的動物提供能量和營養(yǎng)。多種動物從取食花蜜花粉的過程中沾上花粉,在不斷造訪花兒的過程中無意中幫助了傳粉,提升了繁殖效率。有花植物雖然不是第一個利用動物幫助傳粉的植物,卻是首先把利用動物傳播花粉作為一種通常運作方式的。
蕨類植物和裸子植物有性繁殖的效率遠遠不如被子植物。蕨類植物受精離不開水,受到水環(huán)境條件的制約;裸子植物則采用人海戰(zhàn)術(shù),以產(chǎn)生大量花粉借風力傳播為手段,雖然容易傳播得更遠,但是只有極少數(shù)花粉能成功落到頸卵器上,大量花粉是浪費的。被子植物多靠動物傳粉的方式,效率提高了多少?如果知道什么叫生物制導,如果知道酶的催化效率比無機催化劑的效率高多少,如果知道生物利用能量的普遍效率比當下最高科技水平的內(nèi)燃機效率高多少,被子植物傳粉效率比裸子植物蕨類植物高多少也就不難回答了。
從這個角度上來說,蝶戀花,真是的蝶戀上了花,而不是相反?;ǖ镊然笫侄巫尯芏鄤游锒济陨狭怂?。蝶戀花,只是被子植物繁盛的一個縮影,被子植物團結(jié)了蝴蝶在內(nèi)的許多許多可以團結(jié)的力量,蕨類植物和裸子植物在與被子植物的競爭中整體處于下風也不難理解了。更了不起的是,被子植物不是簡單地利用動物傳粉,從白堊紀至今,它們對動物的幫助力度之大,令人驚嘆。就拿蝴蝶所在的鱗翅目來說,它們在出現(xiàn)后的很長一段時間里,都是一個很小的類群。后來有花植物輻射演化,鱗翅目也隨之快速發(fā)展??梢哉f鱗翅目正是與有花植物的密切聯(lián)系才成為昆蟲綱僅次于鞘翅目甲蟲的第二大類群,已記錄物種數(shù)近20萬種。
這是典型的傍大腿,蝶戀花,是蝴蝶傍了有花植物這條大腿。就別說蝴蝶和其他非靈長類動物了,人類又何嘗不是?這個世界上所有的瓜,冬瓜、西瓜、南瓜、北瓜、蘋果瓜、橘子瓜、菠蘿瓜、哈密瓜、與你有瓜、雨女無瓜都是有花植物;所有的水果都產(chǎn)自有花植物;主要糧食作物也幾乎全是有花植物。有花植物的的階層躍遷史,是“一帶一路”的歷史,是“一帶多路”的歷史——自身的發(fā)展帶動許多其他類群的生物一齊發(fā)展,被子植物與很多生物結(jié)成了利益共同體,一榮俱榮,大家一起成功才是真的成功,被子植物的成功,絕不是偶然。
02 紅皇后假說
剛才聊了有花植物波瀾壯闊的階層躍遷史,下面進入溫馨的小細節(jié),花和蝴蝶以及其他動物們的溫柔協(xié)作。《愛麗絲奇境記》中,紅皇后(Red Queen)對愛麗絲說:“在這個國度中,必須不斷奔跑,才能使你保持在原地。” 這句話如果用在生物界,描繪物種間激烈的生存競爭可謂恰如其分。有的生物學家用紅皇后假說來描述和部分地解釋生物的協(xié)同進化。
靠動物傳粉的花,根據(jù)媒介動物的不同,演化出了不同的特征。有的花為了吸引蝙蝠傳粉演化出了能夠反射超聲波的結(jié)構(gòu),還有的花適應蝙蝠倒掛的習性而呈鐘形。鳥媒花仿佛知道鳥類代謝旺盛能量需求大,往往花蜜量巨大;同時也非常體恤鳥類不靈敏的嗅覺,不是靠氣味而是在花朵顏色上下足功夫,花朵多艷紅色。蛾類多為夜行性,蛾類傳粉的花更多夜間開放。由蜂、蠅、甲蟲等傳粉的花朵,知道它們是“小短嘴”,為便于它們采食,通?;墼谕?hellip;…
蝴蝶傳粉的花多呈粉色、紅色或紫色——視覺吸引,通常有香氣——嗅覺吸引,蝴蝶的虹吸式口器不適于吸食花粉,花兒省下了制造多余花粉的物質(zhì)和能量,便獎勵它們更多的花蜜。為了方便蝴蝶,有的花瓣上還常有著落區(qū)。更絕的是,這類花的花蜜通常藏于花冠深處,蝴蝶伸出長長的口器才能吸食到,簡直是鱗翅目的專屬VIP定制。鱗翅目蛾類與被子植物花協(xié)同進化的一個著名的例子:非洲馬達加斯加島上的一種長距武夷蘭(Agraecum sesquipedale),蜜腺藏在長達23厘米的距底,沒有金剛鉆不攬瓷器活,有一種長著超過30厘米口器的鱗翅目物種吸食其花蜜并專門為其傳粉。
03 浪漫與現(xiàn)實
翩翩飛舞的蝴蝶、色彩艷麗的翅膀,大而美麗的花朵,蝶戀花在視覺感受上可謂絕配,要論昆蟲與有花植物的關(guān)系,蝴蝶與花的故事在浪漫色彩上表達得很充分。不過我非常警惕一味地浪漫,如果你還在品味蝶戀花的浪漫,還想提醒說,別忘了蜜蜂郵花的務實。據(jù)說蟲媒花當中有85%、果樹當中有90%靠蜜蜂授粉。作為社會性昆蟲的蜜蜂,以集團軍作戰(zhàn),個體數(shù)量動輒成千上萬,紀律嚴明、行為整體劃一,系統(tǒng)性地覆蓋其活動范圍,為花兒傳粉,為生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定做出巨大貢獻。有資料顯示,如果沒有蜜蜂授粉,約4萬種植物會繁育困難,瀕臨滅絕。
這時突然想到成語招蜂引蝶,蝴蝶的浪漫主義與蜜蜂的現(xiàn)實主義巧妙地融合在一起。自然界的現(xiàn)象似乎向來如此,生命世界的奇妙浪漫與適者生存的現(xiàn)實總是交織在一起。這樣的故事還有很多,值得我們慢慢地去發(fā)現(xiàn)、去品味、去講述、去傳播。
蝶戀花的故事說到這里就結(jié)束了,相信大家了解到陸生植物及蝴蝶的演化史,體會到蝴蝶和花之間微妙的關(guān)系及“戀愛”的原因。大自然并沒有我們想象中這么簡單,自然教育科普這條路還很漫長,但作為長期與大自然打交道的工作者,我會一直堅持自然教育科普,正如蘢騰的使命——“致力于生態(tài)環(huán)境保護和生態(tài)景觀重塑,使人與自然和諧共生”。我們希望以后更多的人能夠了解大自然的故事,體驗動植物的魅力,傾聽自然,真正地與自然和諧共生。
供稿:生態(tài)景觀和自然教育事業(yè)部—潘鐘
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