5A景区做实验
2016-11-12张迎迎
张迎迎
被外派到云南做实验后,我在组里认识了一位师姐,她是中国科学院动物所动物学博士生,研究方向是昆虫间的关系,常年的实验地是位于西双版纳的中国科学院热带植物园。中国科学院西双版纳热带植物园不仅是研究机构,也是我国面积最大、收集物种最丰富、植物专类园区最多的植物园,亦是世界上户外保存植物种数和向公众展示的植物类群数最多的植物园。在这样的5A级景区里做实验,师姐的体验自然也与众不同。
“树栖族”与游客
师姐在转博之前做的是榕树及其传粉榕小蜂的协同进化。榕树与榕小蜂是世界上三种典型的专性互利共生的模式生物之一。每种榕树都有专一为其传粉的榕小蜂,传粉榕小蜂通过特殊的通道——苞片口进入封闭的榕果内帮助榕树传粉,作为回报,榕果会提供子房给榕小蜂来繁衍后代。由于每个榕果内的雌花数量是一定的,榕树既要保证自己有足够的雌花被榕小蜂传粉来繁衍自己后代,又要提供一定的雌花给这些榕小蜂产卵来繁衍它们的后代,这种利益关系该如何平衡?师姐的研究内容就是榕树是否能识别一些并不传粉只进入榕果产卵的榕小蜂。
要做这样的研究,实验地点只能在恻上。榕树和一般的树不一样,特别高大,榕果也是高高地生在枝上的,单靠手脚并用并不能到达目的地。这时候师姐他们就要找当地的人帮忙搭架子,一棵榕树通常10多米甚至20米,完了还要在顶上搭个平台。虽然实验组里配了安全绳,但师姐他们天天上树,早已经熟能生巧适应了这样的环境。一次有位师兄爬榕树的侧枝,它歪着长在一侧,底下是汩汩的罗梭江,一般人要是脚下一滑可不就掉下去了嘛,但师姐说她们已经熟练得对危险都有预判了,树枝的着力点、稳不稳只要一上去就知道,所以看似惊心动魄,其实不会有危险。不过大家可千万别模仿,科研诚可贵,生命价最高啊。
师姐的实验几乎全程都是在聚果榕(榕树的一种)的高枝完成的。在榕果非常小的时候,师姐就要把它们用纱绢袋套起来,避免有其他种类的榕小蜂产卵。做实验之前首先要去除掉传粉榕小蜂身上携带的花粉,使其成为吃白食的“房客”,然后将这些不带花粉的榕小蜂放入到正处于雌花期的榕果里,让这些榕小蜂在榕果里产卵形成子代。待榕果成熟后,师姐便将套在纱娟袋的榕果收回实验室,计数榕小蜂的后代数量并观察榕树的种子发育情况。在这个实验过程中,除了有高空作业的危险,还会遇到最大的敌人——树鼩(一种长得像松鼠的家伙)。这家伙长得虽然萌,但是对师姐的实验伤害太大了,做实验的果子经常会被它们吃掉,导致实验得多做好几遍才能补齐数据。后来,跟师姐一起实验的师兄急了,买了老鼠胶涂在实验果子的周围,本想当场捉个现行,结果树鼩一次也没有中招,真是狡猾得很。也因此,实验足足多花了3个月才做完。
上树的次数多了,有的时候就会被游客发现,还会招来他们的好奇心。有一次师姐和她师兄正在树上做实验,突然路过两个游客大妈,操着浓重的东北口音:“你俩在干啥?”刚开始师姐和师兄没理她们,因为榕树很高,没听大清。然后其中一个大妈开始扯着嗓子大喊:“你俩是不是‘树栖族?专门搁树上住的?”师姐说:“不是啊。”大妈的好奇心又来了:“那你们在干哈呀?”师姐:“做实验。”大妈:“做啥实验呐?”师兄比较高冷,一直没吭声。师姐觉得要说清楚太复杂,也就沉默了下来。大妈们见这俩人不言语了,又看着榕树上搭的架子,突然就手脚并用爬了上来!师兄和师姐见状忙出言阻止:“别上来!太危险了,我们都有安全绳的。”大妈们挣扎了一下最终妥协了。说到这里,师姐告诉我,好在当时他们只是在采样(摘榕果),如果是在做比较细致的实验(譬如数数或者人工将榕小蜂放到榕果里),可能就会因为游客而扰乱了实验节奏甚至弄错数据。
所以上树的实验并不轻松,不过整个实验下来也终于有了结果:当大量不携带花粉的榕小蜂进入雌雄同株的聚果榕时,榕树会采取两种方式来惩罚这些“偷懒者”。一是会选择在榕果发育期间落掉榕果,用这种方式和不传粉的小蜂“同归于尽”;二是会增加这些榕小蜂的后代在发育过程中的死亡率让这些吃白食的家伙们不能多子多福。但第二种方式具体的机制还尚未明确,需要进一步研究。
“伐木工”的一天
师姐转博后,研究方向依旧沿袭了之前做物种之间的关系,不过这次的对象从榕树和榕小蜂转向了蚂蚁和白蚁。白蚁是蚂蚁的食物,一个白蚁家族主要由蚁王、蚁后、工蚁和兵蚁组成。蚁王和蚁后的任务就是生生生;工蚁除了寻找食物,还要喂族里的其他成员;兵蚁就像卫士一样保家护巢。家族成员各司其职,其乐融融,但这种幸福并不会长久,只要它们的天敌——蚂蚁一来,大批大批的白蚁就会被吃掉。那么,蚂蚁是通过什么方式找到白蚁并捕食它们的呢?它们对白蚁家族的不同成员有没有偏好性(就是挑不挑食)?这些都是师姐要研究的内容。为了采集足够的白蚁样本,师姐就得深入物种丰富的热带雨林去搜寻白蚁的巢群。
干这种活需要带上各种辅助工具以便挖土刨坑砍树来找这些白蚁的家。师姐刚转行的时候啥工具也没有,在镇子上(西双版纳热带植物园地处勐仑镇)找了半天,才在菜市场里找到了一家卖农林用具的小店铺。当她跟老板一口气说要买锄头、斧头、锯子、环刀、锤子、砍刀等等时,老板惊呆了。因为一般来镇上买的大多是有点年纪的黝黑的当地人,而师姐皮肤白净年纪轻轻,估计老板一年也见不着一个这样的顾客。
工具齐活了,师姐作为“伐木工”的一天也开始了。早上七八点,她就奔向有蚂蚁分布的树林里开始实验的第一步——打洞,来营造蚂蚁主动捕食白蚁的人工自然环境:用锤子把环刀垂直打进土里,待环刀被土层覆盖后拔出环刀,顺便带走环刀内的土渣,这样一个洞就打好了。每天的实验大约需要打50个这样的洞,光完成这步工作就得两个小时。打完洞后师姐就得骑上自行车赶去热带雨林采集各类白蚁巢群。实验期间正处四五月,西双版纳这时的天气尤其闷热,师姐每天做实验的路上都会碰到各类爬行动物,其中最让人害怕的就属蛇了。我问师姐:“那你不每天都要提心吊胆地做实验吗?”师姐却淡定地说:“我才不怕蛇呢,它们一般不会主动攻击人类。反而每次我见到它们都会兴奋地掏出手机想给它们来张特写,好回去找懂蛇的师兄们鉴定鉴定这是什么品种。可惜蛇一见人马上就跑了,我到现在都没好好拍过一张。”
师姐就这样每天奔走于热带雨林中,虽然对蛇的认知并没有长进,但她对雨林中几座小山坡上的各类白蚁巢群的分布已经了如指掌,采样就轻而易举了。但要采集一些深居木头里的木栖白蚁活体并不容易,这时候工具包里的锯子和斧头就要派上用场了。师姐首先用锯子截掉白蚁分布比较密集的一段木头,然后用斧头劈开,最后用吸虫器收集白蚁活体。对于土栖的白蚁,就得用到多功能户外铲去翻土刨穴了,反正师姐有的是办法,听着她娓娓道来我觉得要是搁小说里她都能去盗墓了。
采集到白蚁家族的各个成员之后,就得迅速返回已经打好洞的实验样地,将不同的白蚁家族成员分别放入实验瓶中,瓶口朝上埋入打好的洞里,伪装成自然现场,用这些白蚁来引诱蚂蚁,然后隔一段时间就要统计瓶中的蚂蚁数量。
从早上骑着车背着一大袋工具打洞开始,到晚上打着手电观察完蚂蚁结束,师姐几乎一整天都来来回回于普通林地和热带雨林之间。虽说这里风景独好,空气清新,但也有弊端——蚊子多。因为实验要求身上不能有任何的气味源,所以她只能穿着长袖长裤帽子口罩全副武装地在三十六七度的林子里作业。但即使是如此全副武装,她偶尔露出来的手掌、额头和耳朵也会被蚊子一次次光顾,最后只能顶着一头包回去。
不过被叮这么多包也是值得的,因为师姐的实验也有了结果:在分开品级(蚁王、蚁后、工蚁和兵蚁)的瓶子里,蚂蚁只会攻击工蚁和数目多的兵蚁的瓶子,也就是说,蚂蚁是通过这些小兵小将找到白蚁的整个家族的。有了这样的结论,师姐下一步就可以通过提取白蚁工蚁或兵蚁特有的信息素,找到吸引蚂蚁的化学物质,以开发新型蚂蚁药等实际应用,更方便人类的生活。
责任编辑:曹晓晨