史军
从香甜的气味到个性化的花瓣,从金黄色的花粉到花瓣上的小“雀斑”,无处不透露着植物的智慧——
又到了“乱花渐欲迷人眼”的季节,油菜花的金黄、桃花的粉红、漫天飞舞的白杨花粉和着淡淡的玉兰香,一同向人们的感官发起冲击。不要误会,花朵们可不是在向你争风献媚,它们还有蜜蜂、蝴蝶这些重要的客人要招待,它们的目的只有一个,就是利用这些客人把花粉送到合适的柱头上,而这些艳丽的色彩和馥郁的香气正是花朵指导传粉者行动的“莫尔斯电码”。在蜂飞蝶舞的喧闹之中,“好事”的科学家们怎么耐得住旁观者的寂寞,又是监听,又是破译,于是有了破解版的“花朵信号密码指南”。
香气路标
在钢筋混凝土浇铸的都市中,偶尔闯入我们鼻腔的一丝花香,瞬时就湮没在车流和人流的气味之中。不过,对于蜜蜂、蝴蝶等传粉昆虫来说,这些若有若无的香气就像大海中的航标灯——虽然有时会被巨浪埋没,但最终会把它们引向心仪已久的花朵——可能是草坪上那朵不合群的黄色蒲公英;可能是池塘中那朵刚露尖尖角的荷花,也可能是宅院深处那枝还未出墙的红杏。
在繁花似锦的季节里,除了个别顶级香水调配师,各种花香在大多数人鼻子里就像一锅大杂烩。不过,昆虫的嗅觉可要比我们灵敏得多,它们不仅能够探测到细微的气味,还能在其中找到自己的最爱。正因如此,花朵为各自的传粉者量身定做了香气路标。
像玫瑰、月季那种略带甜味的芳香气息是很多昆虫都喜欢的气味,一如香水中的香奈尔5号。在大多数情况下,这类气味都是以芳香的芳樟醇和安息香醛为基底,搭配特殊的酯类(如乙酸乙酯)调制而成的。虽然不同植物的调制配方会有所差别,但是“香甜味”表达的基本含义都是相同的——这里有食物(花粉和花蜜),请来用餐。对于嗜好花粉和花蜜的蜂类、蝶类,这样的气味是无法抗拒的。尽管蝇类昆虫也会对香甜的味道感兴趣,不过对它们来说,腐烂的味道更具吸引力。于是,那些需要蝇类传粉的植物,在花香(准确地说应该是花臭)中添加了胺类物质。臭气熏天的大王花,无疑是这类植物的代表。
不管是香甜还是恶臭,总归没有逃出食物信号的圈子。可是,有些花朵既不香也不臭,散发的却是修剪草坪之后留下的味道。这又是为谁准备的呢?那些寻味而来的胡蜂给出了答案。通常,植物在受到食草动物侵害时,会释放大量的乙醛、乙醇等脂肪酸衍生物,这些具有青草味的气味会召唤胡蜂、姬蜂等肉食性昆虫,让它们前来清除害虫,解救受害植物。
香气路标在花朵与昆虫传粉者的联系中发挥了重要作用,但是在不知五味的鸟类中,这些路标都变成了垃圾信号。那些靠鸟类传粉的花又是如何跟传粉者沟通的呢?
个性化招聘
虽然鸟类的味觉不佳,但是它们的视力好得出奇,特别是对红颜色极为敏感。所以,依靠鸟类传粉的花朵(如芦荟)干脆省掉了制造香气路标的工作,直接打出了大红色的“招牌”来吸引传粉者。虽然芦荟的每朵花都不是很大,但是把很多花捆绑在一起,做成花序,就能大幅提高“招牌”的视觉冲击。为了让传粉者明确前进方向,很多有气味的花(如油菜花和桃花)也纷纷将小花聚集起来,以提升广告效应。
在花朵展示走集约化道路的同时,也有像百合和玉兰这样不惜工本制作大花朵的植物。它们都是可以生长多年的植物,丰富的营养储备让它们在生产花朵时不必过于节约。而一年生的草本植物就不得不精打细算,像向日葵和蒲公英就是将小花合理分工,共享广告收益的典范。我们平时见到的一朵朵向日葵其实是由很多小花组成的——这样的小花集合体被称为头状花序。在这个花序中不同的小花有各自的分工。最边缘的小花承担了广告任务,它们没有可育的雌蕊和雄蕊,不能产生种子,但是它们有较大的花瓣。这些边缘小花集合起来在花序外周排成一轮,就像一朵盛开的大花,这样就可以保证对传粉者的吸引。与这些边缘小花不同,花序中央的大量小花没有明显的花瓣,但是它们有可育的雌蕊和雄蕊,它们才是真正生育后代的花朵。当传粉昆虫受外轮小花的吸引落在中央小花上时,传粉就发生了。这样一来,只需要小成本的投入就可以换来授粉结实的回报。呈圆盘状的头状花序也为传粉昆虫提供了更大的降落和活动平台,在一定程度上提高了传粉的工作效率。
在把花朵和花序做大的同时,植物还会精心设计这些招牌的色彩。因为不同传粉者对颜色也有着不同的嗜好——蓝色是蜂类的喜爱,褐色则是蝇类所偏好的,而蛾类则更喜欢白色的花朵。区分颜色的好处是,明确传粉者的行动方向,让它们尽可能地在一种花上或一类花上活动,从而增加花粉成功到达柱头的几率。毕竟把桃花的花粉抹在油菜花的柱头上不是什么“上错花轿嫁对郎”的好事,这样会造成花粉和柱头的双重浪费。
金黄色午餐
在香气和色彩信号的引导下,传粉者总算到了花朵身旁。可是,面对偌大的花朵和花序,从哪“下脚”又成了问题,毕竟散播花粉的雄蕊个头通常都不会很大。不过,那些寻找食物的蜂类传粉者会径直扑到花粉上,这是因为,大多数花粉的黄色外套是很多昆虫的最爱(穿淡黄色的衣服招虫子就是个很好的旁证)。更重要的是,很多蜂媒花花粉所在的部位能强烈地吸收紫外光,在对紫外光极其敏感的蜂类昆虫眼中,这个区域会分外显眼,如同我们看白色墙壁上的黑点一般。这样就不难理解传粉昆虫“又稳又准”的降落了。
但是,明确指出花粉的位置会在一定程度上给花朵带来麻烦,毕竟花粉中包裹的都是真材实料的植物生殖细胞。像蜜蜂这样携带高效的花粉收割机的昆虫,不仅要吃,还要把花粉搬回家,蜜蜂后腿上专门配置了一个承载花粉用的花粉篮。为了让花粉保鲜以供长期使用,蜜蜂还在这些“篮子”中抹上了抑制花粉萌发的物质。进入花粉篮,就相当于花粉被判了死刑。无奈之下,一些花朵(如姜花、凤仙花等)开始调整雄蕊的位置,尽量把花粉抹在蜜蜂的背部、胸部,这些不容易被触及的地方,同时拿出点花蜜作为诱饵。为了花蜜,倒是有不少传粉者心甘情愿地背上花粉。
不过,花蜜并没有花粉那般显眼,为了让传粉者顺利找到蜜源,花朵上又多了一种信号标。如果你留意观察,会发现在很多花的花瓣上(如鸢尾,百合等)都有或疏或密、或大或小的“雀斑”。似乎这些斑点夺去了花朵的美貌,其实,它们是花朵向传粉者传达的重要信息—— 这里有蜜,请为我传粉。由于能够把传粉者引向有蜜的地方,这些“雀斑”得了个“蜜导”的称谓。在另一些花(如紫花地丁)上,“雀斑”换成了条纹或者箭头,这样更明确地为传粉者指出了花蜜所在,让传粉者吃个快餐赶快走人,正是花朵所希望的。
盗用信号的伪装者
用气味和颜色信号在传粉者和花朵间建立稳固联系的同时,很多植物干起了盗用信号的生意。这既能节省花粉和花蜜的制造费用,又能引诱传粉者传播花粉,何乐而不为呢?
兰科植物就是这方面的高手,蕙兰是其中的代表植物。虽然蕙兰花中空空如也,唇瓣上却长满了深色斑点,相当于打出了“此处供蜜”的招牌。如果有只可怜的蜜蜂不辨真假,钻进蕙兰花中找蜜吃,就只能乖乖地为蕙兰无偿传粉了。除了假蜜导,蕙兰还会发出能够长距离传播的香甜气味。如果一株蕙兰开花,整个山头都弥漫着它的香气。如此之色香俱全,自然会有经不住诱惑的蜜蜂送上门来。同属兰科的曲唇兰,则在唇瓣上放了两粒黄色的假花粉,面对逼真的模拟信号,传粉者也只有被骗的份。