中国科学院动物研究所 张树义
人们常慨叹自然界花的绚丽，果的香甜，要知道它们即非上帝的杰作，也不是偶然的产物，而是与动物协同进化的结果。
在温带地区，许多植物的花往往是黄色、白色、紫色或蓝色，因为这里的昆虫对鲜红色辨别力较差。而在热带，很多花则恰好是红色，因为这些地方的蝶类和蜂鸟善于辨别这种鲜艳的颜色。对于这些虫媒花植物来说，传粉是靠昆虫或蜂鸟实现的。动物在寻花采蜜的时身体粘上花粉，拜访其它花朵时先前的花粉就撒落在后者的柱头上，为植物完成了授粉作用。在这一过程中，昆虫得到食物，花得以授粉，动物与植物彼此受益，相得益彰。这种相互依赖的关系有时甚至协同进化出令人惊讶的现象，动植物的一方仿佛完全是为了适应另一方而存在，如蝴蝶的口器刚好适合兰花的唇瓣，一些花花筒的长度和形状恰巧与采蜜蜂鸟的喙相吻合。
我们不妨看两个传粉动物与植物协同进化的实例：
1 蜂鸟：在南美热带雨林中，蜂鸟是许多种植物的传粉者。蜂鸟的喙大致可分为两种类型：长而弯曲型和短而直型。第一种类型的鸟适于在略微弯曲的长筒状花中采蜜，这一类花分布广泛且产蜜量高；第二种类型的鸟适于在短小笔直的花中采蜜，这一类花分泌的花蜜一般较少，而且它们也经常吸引许多传粉的昆虫。尽管长喙蜂鸟也可以取食短筒花中的蜜，但它们一般更偏爱长筒花，而且在短筒花附近，它们往往受到其它短喙鸟类的驱赶。蜂鸟飞行速度快，可以长距离地飞来飞去取食那些不能被短喙蜂鸟利用的花蜜。有趣的是，依靠蜂鸟传粉的植物几乎分泌同等数量的花蜜，这也许是因为蜂鸟不屑于光顾那些产蜜量不高的花。有些依赖蜂鸟传粉的花可能与蜂鸟密切地协同进化。努里格生态站附近的裸山上长着一种风梨科草本植物，花柄高高挺立，花为深红色，形状象个又尖又细的笔帽，其粗细刚好能容纳蜂鸟的喙。每每看到蜂鸟将长长的喙毫无保留地插入花筒，尽情地吸食花蜜，我甚至担心倘若鸟喙插得太紧拔不出来该如何是好。后来看到它们灵巧自如地飞来飞去，我暗笑自己杞人忧天。
2 蜜蜂：新大陆热带雨林中很多兰花完全依赖某一类蜜蜂传播花粉。兰花不分泌花蜜，但可以从花瓣分泌细胞中释放香气。雄性蜜蜂落在分泌区“沐浴”香气混合物，并带到巢室中储存甚至发生化学反应。科学家经过研究揭示这种香气被用作雄蜂触角腺分泌的复杂激素的生化先遣物，而雄蜂分泌的激素本身则用于吸引雌性。每次进入和离开兰花时，雄蜂落在唇瓣上，头部恰好触到花粉块基部的粘盘上；离开花朵时，便携带着一团胶状物和粘附其上的花粉块。至另一朵花采蜜时，花粉块恰好又触到有粘液的柱头上，于是为兰花完成了授粉作用。颇为有趣的是这些兰花对传粉动物的要求极其细致，体形过大或过小的蜜蜂种类都不适合兰花的形状因而不能触及其生殖器官。更耐人寻味的是不同种类的兰花分泌不同类型的香气，而不同种类的蜜蜂选择不同的芳香型，因此，生活在同一区域的兰花各自吸引与其相对应的蜜蜂。
所以，通俗地说，花的美丽和芬芳不是为了妆扮大自然，而是给自己做广告。
动植物协调互利的现象也普遍存在于水果中。热带雨林里盛产各种颜色的野果，而黄色水果尤其为许多树栖灵长类动物所偏爱。最近的研究表明，南美洲许多以水果为食的灵长类动物的视觉系统对黄色特别敏感。人们迄今对这一现象的生理机制尚不十分清楚，但却已理解了这一特性在动物生存适应上的涵义：它使动物更容易发现点缀在绿叶中的黄色水果。我们知道未成熟的水果多为绿色，隐在树叶中不易被发现，这是因为这时种子尚未发育成熟，动物的介入只能给植物带来损失。种子一旦成熟，果皮通常变黄，醒目的颜色吸引动物远道而来取食水果，后者食果肉的同时也常将种子吞下，而后再排出。于是，种子随动物“跑”到新的地方，植物种群也因此得以扩展到新的空间。所以，我们说，动物和植物的这些生理特点都不是偶然的产物，而是彼此协同进化的结果。
水果的“气味”变化也遵循同样的道理。果肉未成熟时苦涩无味，一旦成熟会发出“香”气，浓烈的气味吸引来棉袋鼠和蜜熊等夜行性动物，它们也是种子的义务传播者。在南美，很多种蝙蝠以水果为食，它们凭借嗅觉寻找美味佳肴。这些飞行的哺乳动物代谢率极高，它们经常取食聚花果并随后在飞行中将尚未消化的微小的种子喷泄出来，于是，当它们排泄时，天空便下起一片“种子雨”。
谈到味道，就更有趣儿了，说来也怪，大自然中一些灵长类动物的口味与人的相似。跟踪卷尾猴时，我就经常吃它们“抛”下来的水果，这些果通常很甜，美中不足的是果肉少。有几次，卷尾猴竞带我来到一大片野菠萝地，远远就闻到浓重的香气。同“家”菠萝相比，野菠萝个儿小，但更香更甜。每到这时，我便不客气地和猴子们一同野餐。因为日久天长“生活”在一起，卷尾猴们对我少有戒心，有时反倒是它们之间为了一两口菠萝“吵”来“吵”去，我也不知道该如何为它们劝架。
动物有多种多样的适应生存的行为，比如美洲豹常在池塘边伏击猎物，因为它们“知道”鹿或者其它小动物会来喝水；美洲小野猪听到地上“咚”的一响便会赶忙凑过去，因为它“猜想”树上又掉下一个可口的大水果；我的关于棕色卷尾猴的研究发现，这些动物能根据森林里可食用水果的数量变化迅速调整“食谱”以适应环境，等等。然而，生态学家们通过研究发现，植物也有诸多的适应生存的“行为”，虽然和动物的相比，这些对策不那么显耀，但它们却的确同样巧妙和富有情趣。这里仅让我们看看植物如何“摆布”它们的种子传播者：
雨林里许多水果的种子呈梭形，外被光滑的果肉，果肉和种子紧紧连在一起，这样，种子便会在动物吮食果肉时顺口“钻”进后者的肚子。对动物来说，这些种子是果肉的“污染物”，因为它们不能给动物提供任何营养和能量；但对植物来说，种子被动物吞下并带到新地方是它们传宗接代和种群扩展的途径，而果肉不过是吸引动物的诱饵罢了。
同样是为了吸引动物传播种子，有的植物甚至进化出骗术。雨林里有一种高大的豆科植物，荚果成熟时开裂，红黑相间的种子暴露在外，在阳光下特别醒目。远处的鸟以为这是可口的水果，飞过来叼走，待它意识到被欺骗而将种子丢弃时，后者已被移到几十米以外的地方了。
还有更高明的骗术：我的法国同事、研究灵长类食性的国际权威Hladik先生在产自非洲丛林的一些水果中发现了“假糖”，这些假糖的化学成分原本是蛋白质，但吃起来却有甜味，他认为这也是植物吸引动物传播种子的“技俩”。
雨林里有形形色色的干果，其果实和种子都是无嗅无味的，但这些没有“招摇”手腕的种子仍会遇到“好心的”传播者-啮齿类动物和蚂蚁。我们都知道，在温带地区，松鼠和花鼠在秋天有贮藏食物的习性，那是为越冬作准备。在热带地区，这一类动物也有相同的习性，因为这里虽没有秋冬之分，但也的确有食物稀少的严酷季节。于是，这些小机灵便在果实丰富时将种子埋到地下以“备荒”。不料这些植物早已进化出“应变”对策，种子一旦遇到合适的环境会很快生根发芽，于是，等动物再来寻找它们掩藏的“口粮”时，一些种子已长成几尺高的小苗了。更鲜为人知的是一类树栖的蚂蚁也摄食种子，这些蚂蚁的巢是以泥贴在树干的凹陷处筑成的。它们将四处寻找到的种子辛辛苦苦运到巢穴中，一些种子一入巢便悄悄而快速地萌发。于是，日久天长，蚁穴周围长出了一株又一株的植物，光秃秃的蚁穴也摇身一变成了生机勃勃的“蚂蚁花园”。
在整个地球的热带雨林里，大约百分之七十的植物依靠动物传播种子。Janson,一位年轻而富有才气的美国热带生态学者，曾系统地研究了南美热带雨林里水果的大小，颜色与其种子传播者的关系，他发现雨林里的水果可以分成两大类：体积小的红色的水果和体积大的黄色的水果，前者的种子传播者是鸟类，后者的种子传播者是哺乳类。另一位法国灵长类学者Julliot更深入地研究了吼猴的领域利用行为与植物演替的关系，她发现吼猴经常睡眠的区域幼龄植被结构明显与其它地方的不同，在那里水果被吼猴取食的植物种类的幼苗明显地密集。这一现象很容易被理解，吼猴食量大，又不经常移动，于是，许多被吞下的种子被排泄到同一个区域，种子随后发育成小苗。于是，几十年后，这一小块森林的结构就会稍微区别于邻近的一片，这也就解释了为什么原始热带雨林的植被不十分均匀而是或多或少地呈斑块状。
大自然就是这样随着生命的进化将自身编织成一张错综复杂的网，所有的环节都是直接或间接地相关联。不仅动物与动物之间存在着食物链关系，植物与植物之间有相生和相克，动物和植物也是相互依赖、协同进化。她似乎为每一个物种都做了精心的安排!
大自然是古朴的美，绝妙的诗，醉人的梦，神奇的迷!
(原载于《中国科学报》 照片提供：中国科学院动物研究所网络信息中心) |
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