最近,日本研究者發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)在沼澤中的茅膏菜比想象的更加狡猾。
撰文:Sandrine Ceurstemont
Drosera tokaiensis的花朵閉合行為可能是為了保護(hù)其脆弱的生殖器官,防止諸如茅膏菜羽蛾等捕食者的侵襲。 攝影:KAZUKI TAGAWA
一株擁有充足昆蟲(chóng)食物來(lái)源的茅膏菜看起來(lái)可能沒(méi)什么可疑的。畢竟,如果生長(zhǎng)在缺少營(yíng)養(yǎng)的泥土中,食肉植物用肉食來(lái)補(bǔ)充食物是天經(jīng)地義的事情。
不過(guò),這看似平常的場(chǎng)景背后可能存在“欺詐”行為。據(jù)日本九州大學(xué)的Kazuki Tagawa和其同事稱,在日本,有些生長(zhǎng)在沼澤地的茅膏菜會(huì)盜取附近植物花朵吸引來(lái)的昆蟲(chóng)。
看起來(lái)這似乎是一個(gè)以偷竊寄生的案例。之前科學(xué)家只在動(dòng)物身上發(fā)現(xiàn)過(guò)這類行為,也就是一種動(dòng)物偷取另一種動(dòng)物的食物,而且沒(méi)有任何回報(bào)。比如說(shuō),軍艦鳥(niǎo)會(huì)偷取紅腳鰹鳥(niǎo)的食物。
“據(jù)我們所知,之前沒(méi)有人觀測(cè)到這種現(xiàn)象,”Tagawa說(shuō)道,其研究團(tuán)隊(duì)將最新研究發(fā)表在《生態(tài)學(xué)研究》上。
授粉問(wèn)題
研究者對(duì)兩種茅膏菜Drosera makinoi和Drosera toyoakensis引誘獵物的方式進(jìn)行了研究。他們調(diào)查了茅膏菜自身花朵和其附近植物花朵的作用,對(duì)除去其一或兩者植物花朵后吸引的昆蟲(chóng)數(shù)量做了對(duì)比。
出人意料地是,茅膏菜誘捕昆蟲(chóng)的數(shù)量與其附近植物是否有花朵有關(guān)。這一現(xiàn)象有些令人奇怪,畢竟茅膏菜附近的非肉食植物不僅未能從中獲得益處,反而將其潛在的授粉者變成了鄰居的獵物。
肉食植物也依靠昆蟲(chóng)授粉,因此將其吃掉并非總是有利。許多肉食植物進(jìn)化出了放過(guò)一些獵物的機(jī)制,比如設(shè)置一些只在開(kāi)花之后起作用的陷阱。不過(guò),新研究觀測(cè)的茅膏菜可通過(guò)自花授粉結(jié)籽。
“對(duì)它們來(lái)說(shuō),誘捕傳粉者,獲得更多營(yíng)養(yǎng)更有利,”Tagawa說(shuō)道。
Tagawa和同事計(jì)劃繼續(xù)跟蹤研究,看看獵食授粉者是否會(huì)對(duì)附近的植物產(chǎn)生有害影響。
英國(guó)拉夫堡大學(xué)的Joni Cook也研究茅膏菜的攝食習(xí)性,他對(duì)茅膏菜是否能通過(guò)偷盜獲取更有營(yíng)養(yǎng)的食物感興趣。如果是這樣的話,茅膏菜的生存可能會(huì)受到極端天氣和升溫的影響,因?yàn)檫@些因素會(huì)減少其附近植物能夠吸引的傳粉昆蟲(chóng)。
“茅膏菜可能必須適應(yīng)這些變化,否則局部的茅膏菜物種可能會(huì)走向滅絕,”Cook說(shuō)道。
花朵意想不到的威力
不過(guò),茅膏菜似乎在尋找有利于其生存的策略方面很擅長(zhǎng)。Tagawa和研究團(tuán)隊(duì)最近還發(fā)現(xiàn),有些茅膏菜物種的花朵受到觸碰時(shí)會(huì)閉合。
“我們從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)一種植物的花朵受到觸碰后會(huì)迅速閉合,”Tagawa說(shuō)道,在一個(gè)拍攝環(huán)節(jié),他手握茅膏菜的花柄時(shí)第一次注意到這種現(xiàn)象。
上面的系列照片展示了Drosera tokaiensis的花朵受到觸碰后閉合的過(guò)程。
攝影:KAZUKI TAGAWA
其它觸敏植物主要是閉合葉子,而有些植物的花朵有時(shí)確實(shí)會(huì)閉合,但主要是為了應(yīng)對(duì)環(huán)境因素,比如低溫或高濕度。上述環(huán)境因素往往預(yù)示雨雪天氣,而這類天氣有可能會(huì)傷害植物花朵內(nèi)部的脆弱器官。
茅膏菜可能是利用這一策略防御捕食者,尤其是茅膏菜羽蛾。就像研究者在《植物生物學(xué)》中報(bào)告的一樣,Drosera tokaiensis和Drosera spatulate的莖、花萼或花朵受到輕微的觸碰后,十分鐘之內(nèi)其花朵就會(huì)閉合。
在向上移動(dòng)進(jìn)食花朵之前,茅膏菜羽蛾通常會(huì)吃掉其果實(shí),因此Tagawa認(rèn)為其花朵迅速閉合是為了防止茅膏菜羽蛾吃掉花朵內(nèi)部的生殖器官。在未來(lái)的研究中,研究者將會(huì)詳細(xì)研究茅膏菜閉合花朵的作用。
“閉合花朵顯然要付出代價(jià),因?yàn)橐坏╅]合后傳粉者就無(wú)法進(jìn)入,”Tagawa說(shuō)道。不過(guò),茅膏菜能夠自花傳粉,因此閉合花朵可能不會(huì)帶來(lái)困擾。
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