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隐秘的共生:生命的寄生与依赖

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在生物多样性极为丰富的热带雨林中,生活着许多奇特的生物。例如,这些并不是随风飘动的小白花,而是蜡蝉的若虫。它们背上那些像切碎的编织袋一样的物质,是它们分泌的蜡丝,作为伪装以避免被捕食者发现。而与之形成鲜明对比的,则是一种甲虫。甲虫身上的絮状物不是伪装,而是捕食者本身。这些寄生的真菌极为致命,它们会侵入昆虫体内,吸食昆虫身体的营养物质,最终导致昆虫的死亡。

1735年,瑞典博物学家林奈在其重要著作《自然系统》中,将地球上的生物分为了两个王国:即植物王国和动物王国。然而,到了上世纪50年代以来,真菌在植物界的地位受到了不少生物学家的质疑。美国生物学家魏泰克便是这一领域的代表人物。他认为,真菌腐生或寄生的营养方式与植物不同,因此主张将真菌从植物界中分离出来。他先后提出了四界系统(动物界、植物界、真菌界、原生生物界)和五界系统(原核生物界、原生生物界、植物界、动物界、真菌界),魏泰克的观点得到了国内外大多数生物学家的认可。因此,现在一些新教材也开始将真菌从植物界中分离出来。不过,值得注意的是,寄生并不是区分真菌和植物的唯一标准,一部分植物也具备寄生的特性。

在大雨中的龙门山,泸定百合正在盛开,硕大的喇叭形花朵洁白无瑕。然而,在另一株植物上却出现了明显异常的紫色藤蔓,这便是菟丝子属的植物——金灯藤。金灯藤就像一条捕猎的蛇,通过缠绕的方式固定在大百合的身上。它既没有根,也没有叶子,缺乏叶绿体,无法通过光合作用合成养分。因此,它只能通过藤蔓上的寄生根,伸入大百合茎干的组织中吸取养分。这种寄生方式被称为全寄生,对宿主造成极大危害。被金灯藤寄生的海桐,藤蔓如同抽血的管道,覆盖了整个植株。由于输送的营养成分被截断,位于末端的枝干只能枯萎死亡。金灯藤如同贪婪的吸血鬼,将每一滴养分吸尽。这种竭泽而渔的做法使植株枯萎,导致营养供应中断,自身也无法获取养分而枯萎死亡。但金灯藤的生存策略是以量取胜,它们生长迅速、繁殖迅猛,一旦蔓延,便如遮天蔽日之势,对农业和园林造成极大危害。

为了更好地附着在植物上,金灯藤的藤蔓尖端会分泌粘液,有时一些路过的小飞虫就会被粘住。由于粘液非常粘稠,飞虫的挣扎无济于事,最终只能力竭而亡。不过,金灯藤并不是食虫植物,它不会分泌消化液,无法消化小飞虫。对于只吃植物的金灯藤而言,这不过是纯粹地粘住了一只倒霉的、毫无用处的虫子罢了。

在海拔2000多米的高山草地上,这种不太显眼的黄色小花便是中国马仙蒿。它也属于寄生植物,但与菟丝子不同,它是一种半寄生植物。因为它具备叶片,也就是说,它有叶绿体,能够进行光合作用。然而,它依然需要通过根部的特殊寄生器官,从附近的寄主植物上获取大量的水分和养分,以维持正常的生长发育。所以我们能看到,中国马仙蒿的根部在土壤里不是向深处扎根,而是横向伸展,直插旁边植物的根系。

在高海拔地区的森林中,树木的树干和枝叶上长着丰富多样的苔藓。苔藓仅依附在树木表面,利用空气中的水汽和植物上的腐殖质生存,通常不会对寄主植物造成损害。这种生长方式不是寄生,而被称为附生。苔藓是一类古老而原始的植物,现今所看到的苔藓与恐龙在亿万年前所见并没有太大差别。它们的茎中没有血管功能的维管束,这限制了水分和营养物质传输的距离,使苔藓长得又矮又小,大部分只能生活在阴凉潮湿的地方。

然而,在微距镜头下,苔藓这片“小森林”也是很多小虫子的小宇宙。其中,一只小跳蛛几乎全身半透明,这有利于它伪装自己,静待时机扑向猎物。然而,有时候它的起跳失败。此外,盲蛛算得上这片小森林的“巨无霸”,两只盲蛛相遇,如同仇敌般立即缠斗在一起,展开激烈的撕咬。

在这片宁静的森林中,小蚂蚁四处寻找食物,尽管环境宁静,但站在悬崖边角仍需小心翼翼,一不小心便会跌入谷底。这只幸运的蚂蚁发现了一只小飞虫,迅速猛扑上去,一口咬住,然后火速往巢穴飞奔。苔藓实在是太小了,导致蚂蚁有时都难以落脚,就像人在矮灌木丛中移动一样不便。除了在其中寻找食物,苔藓本身也是小虫子的食物。此时,一只毛毛虫正在大快朵颐,心满意足。对于这只猛蚁来说,毛毛虫则无从下口,今天只好改吃素。苔藓虽然看似柔弱,却彼此紧密依附在一起,猛蚁也费了好大力气才撕扯下一块苔藓。

在这个丰富多样的生态系统中,寄生植物与生活在其上的生物之间形成了复杂而奇妙的相互作用。无论是金灯藤的毫不留情,还是中国马仙蒿的适应性,甚至苔藓上微小生物的千姿百态,都让我们感受到自然界的神奇和复杂。这些生物共同构成了热带雨林这一独特生态环境,展现了地球上生物多样性的无穷魅力。

作者:小小视界

审核:国家植物园科普馆馆长 教授级高级工程师 王康

出品:中国科协科普部
监制:中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

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科普ZSL
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在生物多样性极为丰富的热带雨林中,生活着许多奇特的生物,为人类探索大自然提供各种生物演变具有重要借鉴!
2024-11-11
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2024-11-10
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