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马兜铃的生存智慧

2023-02-23郗旺

铁军·少年国防 2023年12期
关键词:小囊细毛雌蕊

郗旺

把“ 囚禁”“ 臭味”“ 毒素” 这三个词组合在一起,你会想到什么? 你是不是不自觉地联想到了与邪恶、犯罪有关的场景和事物?

这三个词可能会引起大多数人的不适感,甚至让其感到恐惧,但对于一种植物来说,这三个词是它们赖以生存、繁衍的手段。这种植物有一个很特别的名字—— 马兜铃。

古怪的花形

“马兜铃”这个有些奇怪的名字源自果实的形态:马兜铃的果实呈球形,一条细长的果柄连接着藤蔓状的茎,形似古代马儿脖子上系的铃铛。果实成熟时,会开裂成6片,果柄也相应地分裂成6条,外形好似一个网兜。这么看来,为这种植物取名“马兜铃”实在太贴切了。

在植物学中,马兜铃是一个不小的家族,约有200种,广泛分布于全世界的温带与热带地区,我国有30余种。在我国长江流域及以南地区都能找到马兜铃的身影。从茎叶上看,马兜铃的外形平平无奇,它是瘦弱的藤蔓状植物,依靠、缠绕、攀附在其他灌木或者篱笆、栅栏上,叶片呈现钝圆的戟状。

除了形似马铃的果实引人注目,马兜铃的花也很与众不同:它的花形似一个萨克斯管,花柄着生在叶腋处,细长下垂,就像是萨克斯的管身;连接着花柄的是一个小囊,而紧连着小囊的是“U”字形向上弯曲的花管筒,就好像萨克斯弯曲的部分;到了最末端,则是一个开放的形似喇叭的花冠口。马兜铃物种尽管花型和大小各有不同,但都具有弯曲的花冠造型。

那么,马兜铃为何要长出如此怪异的花朵呢?原来,这是马兜铃精心为昆虫设计的“禁闭室”,而“禁闭”的目的是要让昆虫帮它完成至关重要的大事——传粉。

引诱和囚禁

植物需要昆虫传粉,就得先把昆虫吸引过来。马兜铃的花通常在清晨开放,开放时会产生一些含硫的小分子,小分子挥发到空气中就会产生一股臭味。人类不喜欢臭味,但对于昆虫來说,尤其是苍蝇,臭味足以在远处就触动它们敏锐的嗅觉,让它们认为有腐烂的动物尸体供它们大快朵颐了。于是,这些苍蝇迫不及待地“循臭而来”,聚集到了马兜铃周围。

为了增加自己被苍蝇发现的机会,马兜铃还采用了色彩的伎俩。多种马兜铃的花在喇叭状的花冠口边缘都具有棕红色、紫色的斑点或斑块,特别是大花马兜铃、巨花马兜铃等,它们的花冠口特别阔大,并密布暗紫色斑块。这种形态和颜色,其实是为了模拟腐烂的肉块,从视觉上进一步引诱苍蝇。

当苍蝇在视觉和嗅觉的双重诱惑下落在马兜铃的花上,并向着气味更为浓烈的花冠筒内钻去时,马兜铃的“囚禁”好戏就要上演了。

马兜铃的花冠筒内有很多细毛,这些细毛都向着花冠筒深处的方向生长,形成了一条“单行道”。当苍蝇向花冠筒深处爬行时,细毛会被苍蝇轻松压倒,让其轻松前进,当苍蝇想走回头路时,却发现细毛根根竖起,挡住了退路。因此,苍蝇只能一路爬向花冠筒深处,最终到达花冠筒基部的小囊——马兜铃的花蕊所在地。

进入小囊内的苍蝇因为被细毛阻挡无法出去,只能在小囊里乱爬一气。好在马兜铃懂得“待客之道”,小囊里已经成熟的雌蕊会产生一些蜜露来供苍蝇充饥。经过大约1天的禁闭后,第二天天亮前,马兜铃的雄蕊成熟,并不断将花粉粘在苍蝇的身上。与此同时,花冠筒内的细毛开始软化、萎缩,失去了阻挡的作用,使得原本的“单行道”变得可以逆向爬行。被禁闭了1天的苍蝇终于可以爬出花冠筒,重获自由。

不过,用不了多久,身上沾满花粉的苍蝇又会被下一朵马兜铃花的气味和颜色所吸引,又一次傻乎乎地钻入“陷阱”。当它被下一朵马兜铃花“囚禁”时,身上所携带的上一朵马兜铃的花粉就会被蹭到下一朵马兜铃的雌蕊上。1天之后,它又会携带着下一朵马兜铃花的花粉狼狈地从花中爬出,继续傻乎乎地飞向再下一朵马兜铃花。就这样,同一只苍蝇在被不同马兜铃花“关禁闭”的过程中帮助马兜铃传播了花粉。

那么,马兜铃为什么会形成这样一种传粉方式呢?因为马兜铃花要避免自花授粉,即避免自己的雄蕊花粉落在自己的雌蕊上,所以进化出了一朵花中雌蕊和雄蕊在不同时间成熟的能力。当马兜铃花刚开放时,雌蕊首先成熟,可以接受昆虫所携带的其他马兜铃花的雄蕊花粉,等雌蕊失去授粉能力后,雄蕊才成熟,开始释放花粉。智慧的马兜铃正是运用这种方法让昆虫既能带来其他花的花粉,又能带走自己的花粉,大大提高了传粉的效率。

毒素“攻防战”

马兜铃的花竭尽全力引诱昆虫来传粉。但是,马兜铃的茎和叶要提防动物的啃食。于是,智慧的马兜铃产生了一些“化学武器”来保护自己。

马兜铃体内能够合成多种生物碱类物质,这些生物碱可使昆虫在啃食植物时产生不舒服的感觉,甚至发生中毒,从而减少对于茎叶的啃食。在多种生物碱中,有一种特别的生物碱被称为“马兜铃酸”,它具有强烈的细胞毒性,足以让不少动物敬而远之。

对于人类而言,马兜铃酸可被称为“毒药”。马兜铃酸进入人体后,会对肝、肾等器官形成强烈的毒性,造成细胞损伤,进而引起严重的肝肾功能损伤。同时,马兜铃酸还能和人体细胞内的DNA结合,引起DNA突变,大大增加肝癌等癌症的发生概率。因此,很多含有马兜铃酸的药材都被禁止使用。

不过,尽管马兜铃的“化学武器”威力不小,但是在长期的演化中,还是有一些动物练就了抵御马兜铃毒性的能力,甚至将这些毒素为己所用,成为它们对抗天敌的利器。

我国南方的红珠凤蝶、麝凤蝶、裳凤蝶等昆虫,它们不仅不惧怕马兜铃的毒素,幼虫还以马兜铃的叶片为食,并将马兜铃叶片所含的毒素转移到体内,作为自身抵御鸟类捕食的“化学武器”。

这些蝴蝶在产卵时特意将卵产在马兜铃的叶片上,一方面可以让幼虫孵化后能立即吃到叶子,另一方面可利用马兜铃有毒的特性避开潜在的敌害或竞争者。

马兜铃演化出毒素是为了保护自身,但也催生出了能够利用这些毒素的“对手”。万物相生相克,大自然的攻防之战真是奇妙无穷啊!

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