「騙子」家族的先行者——疏花火燒蘭的騙術

攜帶了花粉塊的食蚜蠅

大部分有花植物依靠昆蟲傳播花粉，實現有性繁殖，同時也提供花粉或花蜜給昆蟲作為回報。二者建立起互利互惠的合作關係。

然而，也有植物並不真正給傳粉者提供任何回報，而且這樣的「騙子」還不少。據估計，全球約有7,500種被子植物通過欺騙達到傳粉目的，蘭科佔了其中的2/3。

對於欺騙性傳粉的起源和演化，許多學者提出了各自的觀點和假說，如花部擬態和傳粉者感知偏好利用等，但欺騙性傳粉的起源及演化機制一直是個未解之謎。

產卵地欺騙，即植物模擬雌性昆蟲的產卵地從而吸引昆蟲前來傳粉，該機制在被子植物（如天南星科、馬兜鈴科和蘭科等）中多次獨立演化。

一些昆蟲，如甲蟲和蒼蠅等，喜歡在腐肉、糞堆和果實中產卵，許多植物通過模擬這些產卵地的氣味、顏色和形態，達到騙來昆蟲完成傳粉的目的。

在蘭科植物中有11個屬，如火燒蘭屬和兜蘭屬等，依靠產卵地欺騙進行傳粉。一些西方學者研究了地中海地區的疏花火燒蘭，發現其傳粉昆蟲是食蚜蠅。食蚜蠅在疏花火燒蘭上產卵，其幼蟲的食物是蚜蟲，如果沒有蚜蟲，剛孵化的幼蟲就會餓死。

疏花火燒蘭上的蚜蟲和食蚜蠅的卵

那麼疏花火燒蘭會為食蚜蠅幼蟲提供食物嗎？研究證明，疏花火燒蘭是個不折不扣的「大騙子」。

疏花火燒蘭是怎樣施展「騙術」的？其產卵地欺騙傳粉機制是如何起源的？為了回答這些問題，我們在中國怒江對該物種展開了研究。

疏花火燒蘭的生境比較特殊——怒江的水位消落（漲）帶地區。水位消落帶地區是一個特殊生境,由於亞洲季風的影響,每年雨季(5—10月)怒江水位上漲,比旱季高10～20米；到了旱季,水位下降,消落帶漸漸顯現。

因此，每年的1—3月，疏花火燒蘭在怒江的消落帶快速生長，3—5月開花結果並散布種子。當5—6月怒江洪水來臨時，疏花火燒蘭的地上部分基本死亡，地下部分則在水下的土壤里進入休眠狀態。

疏花火燒蘭的生境

2009—2013年的4—5月間，我們在怒江的消落帶選取了10個疏花火燒蘭居群，持續開展了野外觀察工作。結果發現，疏花火燒蘭的傳粉昆蟲為3種食蚜蠅。

這些食蚜蠅訪問疏花火燒蘭的花並在花上產卵。訪花過程中，食蚜蠅會轉移花粉塊，並為一些花傳粉。但是我們仔細觀察後發現了一個有趣的現象：

這幾個疏花火燒蘭居群的大部分開花植株並沒有被蚜蟲感染，只有少數植株的花序上感染了蚜蟲，其上也有食蚜蠅幼蟲在捕食蚜蟲。這意味著食蚜蠅在大部分疏花火燒蘭的花上白忙乎了，那裡並沒有食物——蚜蟲——可供它們的後代食用。

疏花火燒蘭上的食蚜蠅

接下來，我們回到實驗室，對疏花火燒蘭花朵的氣味進行了分析，發現使其散發氣味的主要是α-和β-蒎烯等物質。這些物質在葉片等部位的含量極其微小，在花朵部位卻極高。

α-和β-蒎烯等被認為是蚜蟲的警報素，蚜蟲受到攻擊時會釋放這些化學物質，通知其他蚜蟲躲避，但這些化學物質也會被蚜蟲的天敵發現並利用。蚜蟲的天敵，如食蚜蠅等，會根據這些化學物質的濃度梯度和種類，對蚜蟲進行追蹤、定位並確定蚜蟲的位置。

有意思的是，目前的研究表明，一些植物受到蚜蟲攻擊時，也會釋放α-和β-蒎烯等物質，一方面可以警告蚜蟲，這樣就能避免遭受更多蚜蟲的攻擊；另一方面還可以召喚蚜蟲的天敵前來捕食。

這是一種非常巧妙的間接防禦，是「敵人的敵人是朋友」的戰術在自然界中的絕妙體現。因此，我們推斷疏花火燒蘭的傳粉系統是介於欺騙性傳粉和間接防禦之間的過渡系統。

通過進一步的分子系統學研究，我們發現疏花火燒蘭這種介於欺騙性傳粉和間接防禦之間的傳粉系統是火燒蘭屬中最原始的傳粉系統，火燒蘭屬其他種的傳粉策略全部是欺騙性傳粉。

因此，我們提出一個假設，即疏花火燒蘭的傳粉系統正處於從間接防禦向產卵地欺騙性傳粉演化的過渡階段。

小知識

消落區：又稱為水位漲落帶、消漲帶和消落帶等，是指河流、湖泊和水庫中由於季節性水位漲落，使被水淹沒的土地周期性出露水面，成為陸地的一段特殊區域，屬於濕地範疇。

（作者單位：中國科學院植物研究所）

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！