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        生物共生的冒險游戲

        2012-04-29 00:00:00張?zhí)锟?/span>
        中國新聞周刊 2012年43期

        綠藻可以寄生于低等動物,如鞭毛蟲的體內(nèi)。綠藻富含葉綠素,進入鞭毛蟲體內(nèi)會使鞭毛蟲呈綠色。鞭毛蟲自己沒有消化道,甚至連嘴巴都沒有,因此,綠藻在鞭毛蟲體內(nèi)最重要的作用,是為其提供食物和能量。因為綠藻富含葉綠素,可以透過鞭毛蟲的皮膚吸收陽光,進行光合作用合成食物,來供養(yǎng)鞭毛蟲。同時,綠藻也可以采用鞭毛蟲的排泄物作為營養(yǎng)物,所以它一輩子都生長在鞭毛蟲體內(nèi),二者就形成了緊密的共生關(guān)系。

        共生是兩種不同生物之間形成的緊密合作和互利關(guān)系,是自然界中司空見慣的現(xiàn)象。一般來說,自然界的物種共生大多發(fā)生在“界”的范圍內(nèi),即動物與動物共生,植物與植物共生。即使共生現(xiàn)象發(fā)生在跨界物種之間,生物學(xué)家相信,這種現(xiàn)象也只在低等的原生生物與動物或植物之間發(fā)生,比如綠藻與鞭毛蟲的共生就屬于這種情況。

        過去人們認為,魚、鳥、爬行類動物、哺乳動物等脊椎動物的免疫系統(tǒng)具有排他性,對任何進入體內(nèi)的異物都會排斥,所以植物不會生長于這些動物的細胞內(nèi)與之共生。但是,加拿大戴爾豪斯大學(xué)的柯尼等人最近發(fā)現(xiàn),綠藻能寄生于蠑螈的胚胎內(nèi)與之共生,而蠑螈是較高等的脊椎動物??履岬热嗽谝粋€偶然的機會發(fā)現(xiàn),一種星點蠑螈的卵是綠色的,仔細觀察才知道,其卵囊里有綠藻,綠藻鉆進蠑螈卵里并非簡單的寄生其中,而是為蠑螈胚胎提供氧氣,綠藻則從蠑螈胚胎的排泄物里取得自己所需要的氮。因此,這一發(fā)現(xiàn)改變了人們對生物共生的看法,首次證明植物可以與脊椎動物共生。

        雖然生物的共生應(yīng)當(dāng)是一種互惠互利的關(guān)系,但是人們也發(fā)現(xiàn),一些物種之間的共生卻是一種“冒險的游戲”,這就需要它們具有高超的生存智慧了。

        豬籠草是一種食蟲性植物,它擁有一個獨特的器官——捕蟲囊,捕蟲囊呈圓筒形,下半部膨大,口上有蓋子。豬籠草一般生長于營養(yǎng)稀缺的土壤中,因而需要捕食昆蟲和小動物來獲取其生長所需的氮元素。

        世界上最大的豬籠草之一當(dāng)屬馬來王豬籠草。這種豬籠草的“嘴”大得足以吞下一整只樹鼩,而樹鼩這種多肉的動物本該是馬來王豬籠草的美味獵物,但是在多年的研究中,研究人員卻從未在馬來王豬籠草中找到過任何一具樹鼩的尸體,這種情況令人十分困惑。

        現(xiàn)在,研究人員終于弄清楚了,樹鼩與豬籠草有特殊的共生關(guān)系。通過對馬來王豬籠草內(nèi)部物質(zhì)檢測,發(fā)現(xiàn)了一些剛剛排泄的糞便,這些糞便的主人正是住在豬籠草旁邊的樹鼩。樹鼩是靈長類動物的近親,它們是把豬籠草的捕蟲囊當(dāng)作“馬桶”來使用了,而樹鼩的糞便則可以為豬籠草提供營養(yǎng),因為動物的排泄物含有豐富的氮,而這正是豬籠草所需要的。

        比較起來,與豬籠草更親密共生的不是樹鼩,而是另一種動物——蝙蝠,蝙蝠則把豬籠草當(dāng)作自己的“臥室”,長期與豬籠草共存,這聽起來就更危險了。而實際上,蝙蝠藏匿于豬籠草的捕蟲囊中,為的是借此捕捉蟲類,而蝙蝠排出的糞便又成為豬籠草很好的營養(yǎng)素。

        文萊大學(xué)副教授烏爾曼·格拉夫及其領(lǐng)導(dǎo)的研究小組最近在婆羅洲的泥沼地中發(fā)現(xiàn),小型哈氏長毛蝙蝠寄居在萊佛士豬籠草的捕蟲囊中,甚至豬籠草的側(cè)面還有個“圍擋”給蝙蝠當(dāng)“床”使用,從而避開其捕蟲囊底部的消化液,這才讓長毛蝙蝠免遭萊佛士豬籠草的吞食消化。這似乎表明,生活在最危險的場所反而是最安全的。由于有了萊佛士豬籠草提供的“居所”,長毛蝙蝠就能隱藏在其中捕食獵物(如蚊子、夜蛾、金龜子等)了。同時,長毛蝙蝠排出的糞便也能滋養(yǎng)萊佛士豬籠草。這二者形成的,真是一種危險的植物與動物的共生關(guān)系。

        近年來,更多新奇有趣的共生現(xiàn)象被人們所認識,這些發(fā)現(xiàn)也為人類自身的生存和生態(tài)環(huán)境保護提供了新的思路。

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