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科普系列:篇六 | 神奇的风筝果

2024-10-31 778 来源:海南热带雨林国家公园管理局

每当春天来临的时候,风筝果一片片淡粉中透黄的小花点缀着翠绿的热带雨林沟谷两岸,其独特的花形加上新生的红色嫩叶格外引人注目。风筝果(Hiptage benghalensis)之所以叫风筝果正是因为它们的果实自带翅膀,能像风筝一样飞翔而得名。

风筝果在我国台湾地区通常被称为猿尾藤(猿和猴最大的区别就是猿没有尾巴,其实更应该称为猴尾藤),有人说是因为其淡粉色的花瓣中掺杂的黄色像猴子屁股,加上向上弯曲的雄蕊像猴子尾巴而得名。但无论如何,在海南热带雨林国家公园内,风筝果和“猿”算是终于有了关系,每年风筝果大量开花之时,海南长臂猿就会找到一片风筝果来一场“花朵盛宴”(图1)。

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图1 海南长臂猿正在取食风筝果的花朵(摄/惠营)

    其实风筝果的属名Hiptage是从希腊文“hiptamai”翻译而来,意思是“会飞的”或代表一种特殊有三翅的果实,为翅果(图2)。种加词benghalensis则是首次在孟加拉地区(Bengal)发现而被命名。

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图2 风筝果的披针状翅果(摄/谭珂)

风筝果是大型木质化的藤本植物,风筝果主要生长于海拔0-1900米的沟谷、密林边缘,它广布于我们亚洲热带地区,因为它较高的颜值(图3),在我国和很多东南亚国家被用于盆栽或者垂直绿化,甚至被引种到了澳大利亚等地区,但却意外地成了当地的外来入侵物种。风筝果在海南热带雨林国家公园内的各个片区,甚至橡胶林缘都有分布,但它却是风筝果属目前在海南发现的唯一一个物种。

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图3 风筝果的美丽花朵(摄/陈枳衡)

那么肯定有朋友要说了,它具有翅膀是不是能够飞翔呢?的确,风筝果具有披针翅果(Lanceolate-winged samara),在空中下落旋转的过程中像直升机的桨叶,是植物界的“风之旅人”。其实,在被子植物中约有90个科具有翅果,所以翅果并不是风筝果的专属。

风筝果不但颜值在线,而且具有极高智慧。风筝果还有非常特殊的传粉方式,镜像花(Mirror-image flower),即花柱和可育雄蕊在花水平面均向左或向右偏离花中轴线,花柱成镜像对称。通俗地说就是两朵花在镜子中对称,就像我们的左手和右手(图4)。如下图:

IMG_256图4 风筝果的镜像花(摄/任明迅)

那么为什么要生长成这样呢?其实它是为了避免自交。植物不像动物,有脚可以移动,所以植物的交配必须借助“第三者”的帮助。当传粉者访问镜像花一侧时,它的头部会接触9枚矮小的雄蕊,这些雄蕊中的花粉并不具备传粉功能,也就是说这些花粉没有活性,专门给传粉者们作为食物,在传粉生态学中,这种雄蕊叫做给食型雄蕊(图5)。而另一个较大的雄蕊具有传粉功能,又叫做功能雄蕊,这两种雄蕊被统称为异型雄蕊,也就是一朵花中的雄蕊存在多种形态(图5)。当传粉者的腹部接触这个大雄蕊的时候,花粉就会粘附在它的腹部,当它飞到另一朵花柱方向相反的花朵时,传粉的过程就完成啦。它们就是这样既避免了自花传粉带来的近交衰退,又充分利用传粉者的身体,极大地提高了传粉效率。

IMG_256图5 风筝果的异型雄蕊(摄/谭珂)

到这里,你以为风筝果的智慧就结束了?当然不,它的智商可不止这么简单。

可能有些朋友已经发现,风筝果的花和很多花的形态不太一样,如菊花、月季等等,它的花瓣极度的反折,你以为这是为了好看吗?当然不是,反折的花瓣将一个巨大的花萼腺体包住(图5),而这个腺体可以分泌大量的花蜜,这个花蜜可不是给前面的传粉者食用的,相反,是为了让前面的传粉者专心“干活”,则用花瓣将其包裹住(图6)。原来这些花蜜的作用是用来吸引蚂蚁的,蚂蚁一边取食蜂蜜,一边帮风筝果驱赶植食性的昆虫,避免花叶受到破坏(图6)。

正如达尔文说过的“适者生存”,这就是风筝果的适应策略!

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图6 风筝果的花萼腺体 A花萼腺体分泌物,B-E蚂蚁和胡蜂取食分泌物,F蚂蚁驱赶植食性害虫(图片来自Ren et al.,2013)

 小贴士 

①翅果:狭义的翅果是指果皮延伸成翅且不开裂的干果;广义的翅果则包括果皮、花被片或苞片形成果翅的所有果实。

②木质化:细胞壁由于细胞产生的木质素(苯基丙烷Phenylpropane)的衍生物单位构成的聚合物的沉积而变得坚硬牢固,增加了植物支持重力的能力,树干内部的木质细胞即是由于木质化的结果。

③外来入侵物种:自然界中的物种总是处在不断迁移、扩散的动态中。而人类活动的频繁又进一步加剧了物种的扩散,使得许多生物得以突破地理隔绝,拓展至其他环境当中。对于此类原来在当地没有自然分布,因为迁移扩散、人为活动等因素出现在其自然分布范围之外的物种,统称为外来种。在外来种(包括引入种)中,有一些在移入后逸散到环境中成为野生状态。若新环境没有天敌的控制,加上旺盛的繁殖力和强大的竞争力,外来种就会变成入侵者,排挤环境中的原生种,破坏当地生态平衡,甚至造成对人类经济的危害性影响。此类外来种则通称为入侵种。

④镜像花:是指同种的不同个体具有两种镜像对称的花,一种花型的花柱偏向左侧,另一花型的花柱偏向右侧。

⑤自交:是指来自同一个体的雌雄配子的结合或具有相同基因型个体间的交配或来自同一无性繁殖系的个体间的交配 。

⑥异型雄蕊:是雄蕊的一种特化形式,它是一朵花内的雄蕊分化成为传粉者提供食物的"给食型"雄蕊(feeding stamens)与真正起传粉,繁殖作用的"传粉型"雄蕊(pollinating stamens)的现象。

⑦自花传粉:是一种在自然条件下,本花或本株花期相近花朵传粉的植物,是花粉落到同一朵花雌蕊柱头上的现象。

⑧近交衰退:有亲缘关系的亲本进行交配,可使原本是杂交繁殖的生物增加纯合性,从而提高基因的稳定性,但往往伴同出现后代减少、后代弱小或后代不育的现象。

⑨花萼:花的最外一轮叶状构造称为花萼。花萼通常为绿色,可大可小,包在花蕾外面,起保护花蕾的作用。

⑩植食性:通常指动物以植物为食的现象。

 

小贴士资料参考文献:

谭珂,董书鹏,卢涛,张亚婧,徐诗涛,任明迅.被子植物翅果的多样性及演化[J].植物生态学报,2018,42(08):806-817.

Ren M X, Zhong Y F, Song X Q. Mirror-image flowers without buzz pollination in the Asian endemic Hiptage benghalensis (Malpighiaceae)[J]. Botanical Journal of the Linnean Society, 2013, 173(4): 764-774.