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蜘蛛抱蛋的吸引力法則:讓花長得像、聞起來也像蕈類?

  • 文/陳子蓉|清華大學醫科系

生活在森林底層的葉蘭。圖/Kobe University

葉蘭(Aspidistra elatior,蜘蛛抱蛋屬)1,為原生於日本南部黑島(Kuroshima)的森林底層、常作為室內盆栽植物的神秘植物。葉蘭的授粉生態相當特別,過去曾被認為是藉由蛞蝓及端腳目動物(Amphipod)2來協助傳粉。近年新發現,戶大學的植物學家直接觀察其生態系統,竟才證實這種花朵主要是由蕈蚋(Fungus gnat)3來協助傳粉,而這可能得歸功於它神似菇類的外型。

葉蘭的花。圖/wiki

 

端腳目動物(Amphipod)示意圖。本研究推翻了過去葉蘭透過蛞蝓及端腳目動物授粉的認定。 圖/本文作者繪製

此研究是由神戶大學(Kobe University)理學研究所的末次健司副教授(Kenji SUETSUGU),與九州研究中心森林動物組的昌宏末吉研究員(SUEYOSHI Masahiro)共同執行。此一發現線上刊登於在 2017 年 11 月 14 日《生態學(Journal of Ecology)》期刊。

盛開的葉蘭。 圖/Kobe University

葉蘭(亦稱蜘蛛抱蛋)是種受歡迎的室內植物,在種植者冷落之下還具有生生不息的能力,因而被讚為「鐵打的植物(Cast iron plant)」。它的蹤跡遍布於世界各地,原生地為日本南部島嶼。葉蘭紫色的肉質花匍匐於地表綻放,幾乎是埋入土裡,並時常為枯枝層所遮掩;它的花朵和菇類的外型常被相提並論。葉蘭長出這種奇形怪狀的花朵,偽裝成菇類以誘騙蕈蚋前來協助傳粉,可能是種聰明的策略。

雖然蜜蜂或熊蜂等會飛的昆蟲是許多植物重要的傳粉者,但也有植物利用其它動物協助授粉。例如:某些種類的香蕉會利用蝙蝠傳粉;班克木屬(Banksia)植物會利用負鼠傳粉4。葉蘭利用蛞蝓傳粉的說法來自 100 多年前,在歐洲觀察到蛞蝓造訪葉蘭植株。這項理論仍被奉為圭臬,甚至被寫進教科書中。然而,這項理論有個缺陷——它並非在該植株的自然棲地所觀測到。況且,造訪某個植株的動物並不代表就是傳粉者。相反的,我們已知蛞蝓會食用植物的葉片和花朵,可能粉沒傳成,反而造成植物傷害。

原生於澳洲的班克木屬(Banksia)植物會利用負鼠傳粉。 圖/By sandid @Pixabay

在 2009 年,有報導指出蕈蚋會造訪葉蘭花朵,但是這項觀測同樣不是在原生棲息地進行的。而且僅此一例——不足以作為蕈蚋傳粉的關鍵證據。

這回,研究小組採取了不同策略。「兩年來,我們日以繼夜地在葉蘭的原生地觀察來訪的動物。」結果呢?「我們發現連半隻蛞蝓都沒出現,也幾乎沒有沙蚤(Beach flea)。最後脫穎而出的有效傳粉者竟是蕈蚋。蕈蚋一抵達植株,立刻鑽入花朵中央,渾身沾滿了大量花粉然後飛走。」研究團隊也觀察到已夾帶花粉的蕈蚋降落在葉蘭植株的花朵上,之後這些葉蘭結出果實。由此可證,蕈蚋才是授粉的真正幕後推手。

蕈蚋(圖中央白色昆蟲) 圖/Kobe University

末次教授表示:「我們相信,葉蘭花朵和真菌子實體(Fruit body)5的相似外型,有助於引誘蕈蚋。此外,葉蘭還會散發一種強烈的黴味。在視覺及化學擬態(Chemical mimicry)6雙重夾擊之下,蕈蚋因此受騙上當。」

真菌子實體(Fruit body)示意圖。 圖/作者繪製

這些發現推翻了先前廣為接受的理論,證實了葉蘭就像大多數植物一樣,主要由會飛的昆蟲協助傳粉。換句話說,葉蘭的授粉行為貌似神秘,其實並沒有想像中的詭異。

注解:

  • 注 1:蜘蛛抱蛋屬( Nolinoideae)的常綠多年生草本植物,又名一帆青、蜘蛛抱蛋、葉蘭、一葉蘭。擁有地下根莖;葉自根部抽出,薄且硬、有光澤、呈深綠色橢圓形,長度超過 50 公分;紫色肉質花朵。五月左右從地下莖冒出,開到地上,就像一朵落花。原產於九州南部的烏祖群島、黑島和諏訪之瀨島。在日本,其葉片被用來裝飾壽司和刺身等料理。
  • 注 2:端腳目動物(Amphipod)亦作片腳類。其成員有一萬多種,從熱帶到極地、從陸地和淡水都有端腳目的蹤跡。其體長從幾毫米到幾十公分不等。通常體型小,左右兩側扁平。有的端腳目屬於分解者,食用浮游生物、生物殘骸、排遺;有的寄生於其他生物。其天敵抱括刺絲胞動物、魚類、鳥類等。有時人類將其當作誘餌使用。
  • 注 3:蕈蚋(Fungus gnat)雙翅目,又名蕈蠅、真菌類蚊蚋,以菇類為主食之一。狀似蚊子,長觸角、長腿。體色呈棕、黑、黃或其它鮮豔色彩。雌蟲在菇類、洞穴、樹皮等處產卵,幼蟲則住在裏頭,有的會捕食其他昆蟲和蚯蚓。紐西蘭洞穴中的一種蕈蚋幼蟲會發光,被稱為螢光蟲。
  • 注 4:班克木屬(Banksia)又名澳忍冬屬。高約 2 公尺,寬 3 公尺的灌木,葉片呈齒狀,很韌,長達 13 公分。毛茸茸的花穗很大,長過 30 公分,直徑 15 至 20 公分;單個花朵呈奶油或橙色,摻有灰毛,冬末春初開花;種子被封閉在與木質毬果相連的蓇葖果(Follicle)中,直到蓇葖果被燒毀。負鼠會用牠長長的舌頭吸食花蜜,協助傳粉。
  • 注 5:子實體(Fruit body)是高等真菌產生的多細胞有性產孢結構。當環境中食物耗盡時,數百個真菌單細胞在化學誘劑的主導下,形成一條蛞蝓狀的集合體。集合體爬行一段時間後停止,在形成無性子實體的支持莖之後,一些細胞會乾涸,沒乾的細胞爬行至支持莖的頂端並發展成孢子。
  • 注 6:化學擬態(Chemical mimicry)化學擬態是一種生物擬態,擬態者會釋放化學物質,而這種化學物質與其環境中某樣安全的東西所散發的化學物質相似,以此來欺騙捕食者,並獲得選擇性優勢;或是為了吸引傳粉的媒介,釋放會吸引該媒介的化學物質。化學擬態可以與視、聽、觸等其它感覺模式或和擬態結合使用。

參考資料:

 

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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。

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