见闻见识

​花香大盗菟丝子

来源: | 作者:王俊杰 | 日期:2018-06-10 16:31:14 | 阅读: 4474

女同事上下班路过兰州财经大学,校园栅栏内侧绿化带分两段种植丁香二十余株,高多超过三米。周三与同事谈论论文应该有所观察,否则难免肤浅。同事称,前不久路过财经大学,忽然闻到丁香花味,很奇怪,因为初冬不是丁香的花季。细看发现原来丁香树上寄生的菟丝子正在开花,因此怀疑香味来自菟丝子的花朵。女性的嗅觉比男性灵敏,前不久也曾路过财经大学,却没有注意到花香。听罢也倍感奇怪,菟丝子开花怎么会散发其寄主丁香的花香呢?于是,中午特意去观察,同事所言果然不错。菟丝子缠绕茎大部分枯干,果实已经成熟,部分尚未枯干的茎上还有鲜花,略类似于丁香花;摘花细闻,感觉其香味较丁香花更浓郁。该种菟丝子未见寄生在邻近其他灌木上。
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丁香上寄生的菟丝子
psb.jpg菟丝子寄生状况
psb.jpg菟丝子花序与果实,图中间偏右横卧的为果盖。

查阅对比中国植物志和中国自然标本馆两个网站,确定所见寄生植物为日本菟丝子,其寄主为紫花丁香。日本菟丝子的这种现象似乎属于气味拟态

拟态指一种生物模拟伪装成另一种生物或环境中其他物体从而获得好处的现象,最早由英国英国博物学家Henrry W. Bates在1862年描述。常见拟态,例如竹节虫和兰花螳螂,前者模拟竹节以隐藏自己躲避捕食者,后者模拟兰花以伪装自己捕食访问兰花的昆虫。对昆虫的拟态现象,人们最熟悉,但事实上,早在1793年,德国博物学家Christian K. Sprengel就发现某些兰科植物不能分泌花蜜,但其花朵能模拟产蜜邻居植物的形态。最近,人们认识到植物拟态非常广泛,例如多年生肉质植物番杏科的类石属植物,又称石头花,模拟成小石子的植株混在石砾中几乎看不出来。
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竹节虫。网络图片,感谢原作者!
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兰花螳螂。网络图片,感谢原作者!
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石头花。网络图片,感谢原作者!

拟态由三部分组成:一是模拟对象,包括动物、植物等生物或非生物;二是拟态生物;三是被欺骗者。拟态生物模拟的内容包括模拟对象的形态结构、颜色花纹、行为方式或其他属性。日本菟丝子的花朵散发其寄主丁香的气味,可以欺骗吸引为丁香传粉的昆虫为其授粉,看似属于气味拟态现象。其实,著名的大花草就属于气味拟态,它模拟腐尸气味吸引苍蝇为其传粉;欧洲的一些兰花植物甚至释放酷似雌性昆虫性引诱剂的物质以吸引雄虫授粉
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大花草。网络图片,感谢原作者!

拟态属于物种特性,不论环境如何,它总会表现出模拟性状。日本丁香可以寄生多种灌木,如果它总是散发丁香花的气味,那么它在其他寄主身上就会失去意义,它将不能吸引寄主的授粉昆虫为其服务。可见,日本菟丝子这种散发丁香气味的现象不属于气味拟态。笔者推测,其原因有四种可能:一是它偷窃丁香制造花香味的基因;二是它通过寄生偷窃丁香的花香物质;三是它通过寄生偷窃丁香制造花香的前体物质,用以制造花香物质;四是它绑架寄主丁香为其制造花香物质。偷窃基因属于基因的水平转移,即一个物种的基因不通过有性生殖而转移到其他物种上。例如家猫中存在一种灵长类动物才有的基因,但其他猫科动物体内均无该基因,说明演化历史上该种基因发生了由灵长类动物向家猫的水平转移。但是,如果日本菟丝子模拟每种寄主的花香,就需要每次寄生时都偷窃一次寄主基因,这种可能性比较小。直接偷窃寄主的花香物质很简单,由于丁香似乎并不在生长季节制造储备花香物质,所以这种可能性似乎也不大。丁香有可能在生长季节制造储备花香的前体物质,以便来年开花时多快好省地制造释放花香,所以日本菟丝子偷窃花香前体物质的可能性较大。许多寄生生物都具有绑架寄主为其服务的特性。例如,法国科学家研究发现寄生在蝈蝈体内的一种线虫能够绑架寄主跳水自杀。该种线虫发育成熟后必须转移到水中繁殖,此时线虫会分泌一种化学物质,严重破坏寄主的中枢神经,使之失常而纵身跳水。因此,日本菟丝子可能向丁香释放某种化学物质,操纵后者制造花香物质供其使用。到底哪一种推测属实,或者还有意料之外的其他可能性,则要设计试验进行验证。

像日本菟丝子这种寄生植物,不仅贪婪地掠夺寄主的营养,更是偷香大盗,其妙手空空的伎俩世间罕见。

2016年11月20日行草