秦彧/文
西番莲与袖蝶的无尽战争
秦彧/文
西番莲的全身饱含氰苷,每根枝条、每片绿叶都有致命的毒性。欧洲移民们刚刚在南美洲安家落户的时候,曾经试着用西番莲充当饲草,为此,他们付出了惨重的代价
生机勃勃的美洲热带丛林,是西番莲科植物的家园。它们很享受这里湿热的气候与肥沃的土地,但也必须每天面对无数食草动物的虎视眈眈。作为一株动弹不得的弱小植物,西番莲们并没有选择束手待毙。
想要抗拒天敌的无情吞噬,把自己变得不可冒犯是个不错的主意。大部分西番莲演化出了犀利的化学武器——它们体内含有一类被称为氰苷的氰基糖化合物。氰苷容易在动物的肠胃里分解出氢氰酸,这是自然界中毒性最强的物质之一,只要一丁点儿氰苷,便足以杀死绝大多数种类的动物。
西番莲美丽的花朵也能产生有毒的花粉,它们还利用氰苷保卫尚未长成的果实。在种子顺利成熟之后,西番莲会撤去果实中的氰苷,摇身一变成为美味的百香果。这些芳香甜蜜的热带水果,可以吸引大批馋嘴动物为西番莲传播种子
西番莲的生存战略看似睿智而完美,一群漂亮的小蝴蝶却因此有了可乘之机。袖蝶是一类有着狭长翅膀的蛱蝶科蝴蝶,它们演化出了能够化解氰苷毒性的体质,从而成功突破西番莲的化学防线。袖蝶经常吮吸西番莲的花蜜和花粉充饥,并在体内蓄积氰苷保护自己。几乎没有捕食者能够消受这些小毒物,成年袖蝶因此拥有可以长达9个月的寿命。
一只在西番莲枝叶上产卵的袖蝶
如果说袖蝶访花的行为是为西番莲授粉的有益之举,雌性袖蝶在枝叶上产卵养育后代的做法却让西番莲很受伤。
袖蝶在西番莲上产的卵
看,袖蝶幼虫吃得多香甜
这些讨厌的毛毛虫毫不畏惧西番莲的毒性,反而和它们的父母一样利用西番莲毒素充当自己的保护伞。
豹叶西番莲的叶子
面对袖蝶家族肆无忌惮的侵犯,不堪重负的西番莲们不得不奋起反抗。
不同种类的西番莲纷纷调整合成氰苷的遗传“秘方”,试图用新型毒素杀伤凶恶的袖蝶幼虫。可惜在西番莲改进化学武器的过程中,袖蝶们也在毫不示弱地同步演化。一轮轮错综复杂的演化竞赛之后,不同种类的西番莲各自拥有了成分不同的氰苷,几十种袖蝶也分别适应了特定类型的西番莲毒素。
这种高度选择性的演化适应,对于袖蝶们来说可谓有利有弊。一方面袖蝶妈妈产卵的时候必须非常小心,只有认准自己家族能够对付的某种或某几种西番莲,孩子们才能获得安全的食物。从另一个方面来看,包括其他种类袖蝶在内的动物都不敢招惹这些毒性独树一帜的西番莲,每种袖蝶因此拥有了家族专属的寄主植物,袖蝶幼虫的生存压力反而相对减小了。
是被各种各样的毛毛虫一起吃,还是被特定种类的袖蝶幼虫单独吃,这对于可怜的西番莲们来说并没有本质不同。
看来,改进化学武器并不是对付袖蝶侵犯的最佳方案,西番莲们被迫寻求更加富有战略性的毛毛虫压制之道。
经历了许多代的优胜劣汰,一种名不见经传的西番莲练成了绝妙的模拟大法。豹叶西番莲简直像一位睿智的心理学大师,它们针对袖蝶的生活习性量身定制了一整套拟态防御战术。研究豹叶西番莲的生物学家们无不感到脑洞大开。
豹叶西番莲的叶片上长出了线状的浅色斑纹,形状也变得像一只双翅平展的蝴蝶。叶片上的奇特斑纹,是豹叶西番莲模仿花叶万年青的成果。
花叶万年青的叶片
花叶万年青经常在美洲丛林中与西番莲比邻而居,它们是天南星家族中毒性最强的植物之一。
袖蝶幼虫并不具备对抗花叶万年青毒性的能力,没有一只袖蝶敢在花叶万年青的叶片上产卵。有了与花叶万年青气质神似的叶片,袖蝶妈妈们只要稍不留神就会与豹叶西番莲擦肩而过。
豹叶西番莲的叶片之所以形似蝴蝶,是因为它们还掌握了另一种欺骗手段。
仔细看看豹叶西番莲的叶片,是不是真的很像蝴蝶
夜晚来临的时候,袖蝶们喜欢聚集在一起,选择一个固定的过夜场所成群栖息。在暮色沉沉的密林中,摇曳于微风中的豹叶西番莲叶片像极了一群停栖的袖蝶。被冒牌蝴蝶迷惑的袖蝶只能无奈地另找家园,西番莲也就避免了与这些危险分子的近距离接触。
夜间在集体休息的袖蝶
即使认出了豹叶西番莲的真面目,急着产卵的袖蝶妈妈还将面临更加严峻的心理考验。在整个发育过程中,袖蝶幼虫必须吃到足够数量的西番莲叶子才能长大。在食物匮乏的情况下,绝望的毛毛虫们常常会自相残杀。袖蝶妈妈们都是无师自通的数学家,它们会按照西番莲植株的大小产下数量合适的蝶卵,以此保证孩子们拥有足够的生存资源。
豹叶西番莲叶面上的黄色圆点,远远看去像一颗颗即将孵化的蝶卵
豹叶西番莲充分利用了袖蝶妈妈的谨慎性格,它们在叶片上演化出了一些黄色的圆点,远远看去酷似一颗颗即将孵化的蝶卵。这样一来,好不容易找到寄主植物的袖蝶妈妈经常会产生错觉,认定这些西番莲已经被捷足先登的同类产下了卵。考虑到自己的后代将较晚孵化,因此很可能沦为其他袖蝶幼虫的猎物,纠结的袖蝶妈妈难免会失去产卵的勇气。
为了给企图产卵的袖蝶留下更加恶劣的印象,豹叶西番莲还有一个有趣的小花招。它们的枝叶通常以一种垂头丧气的姿态生长,从早到晚总是一派奄奄一息的倒霉相。
雌性袖蝶会本能地回避即将枯萎的植物,以免孩子们日后失去食物来源。面对一株株似乎分分钟就要变成枯枝的豹叶西番莲,不难想象,袖蝶妈妈的心理阴影面积会有多大。
豹叶西番莲狡猾的组合战术,真的能蒙骗贪婪的袖蝶吗?
从实际情况上看,以豹叶西番莲为寄主的袖蝶想必有办法对付如此巧妙的伪装,因为它们的数量一直相当可观。
至于袖蝶是如何做到这一点的,生物学家们暂时还没有确切的答案。
聪明而又靓丽的豹叶西番莲
有一点我们可以确信,西番莲与袖蝶两大家族之间的同步演化竞争永远也不会停止,它们都在孜孜不倦地探寻着更加绝妙的生存之道。