在加里曼丹島發(fā)現(xiàn)的食肉植物豬籠草已經(jīng)與周邊的生物進(jìn)化出了一種讓人難以置信的共生關(guān)系。
在基納巴盧山區(qū)的低地叢林中,一只哈氏多毛蝙蝠一頭扎進(jìn)了一株赫姆斯利豬籠草的捕蟲(chóng)籠內(nèi),這可不是什么愚蠢的自投羅網(wǎng),相反,聰明的蝙蝠是在為自己找尋白天的“臨時(shí)旅館”。
位于馬來(lái)西亞加里曼丹島的基納巴盧山是東南亞最高的一座山峰,海拔4095米。而它最出名的并不是海拔高度,而是一類特殊的食肉植物——豬籠草。全球約有150種豬籠草生長(zhǎng)在以熱帶雨林為主的區(qū)域中,還有幾種最遠(yuǎn)可達(dá)澳大利亞和馬達(dá)加斯加島的北部區(qū)域。分布于東南亞的豬籠草中有一半左右(近30個(gè)品種)生長(zhǎng)在加里曼丹島,而其中有15種都分布在基納巴盧山區(qū),其中還有5種為當(dāng)?shù)靥赜蟹N。在這片區(qū)域,植物學(xué)家對(duì)豬籠草開(kāi)展了大量的研究,也發(fā)現(xiàn)很多出人意料的有趣故事。
對(duì)于豬籠草,或許我們并不陌生。作為植物王國(guó)中的“食肉異族”,豬籠草屬的植物都喜歡生長(zhǎng)在潮濕、類似于沼澤的環(huán)境中。但在這樣的生長(zhǎng)環(huán)境中,它們卻無(wú)法得到足夠的氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素,因此它們進(jìn)化出了一種不同于光合作用的全新攝食方式:通過(guò)捕捉和消化其他生物讓自己獲得足夠的養(yǎng)分。
豬籠草屬的植物都擁有一個(gè)獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)器官——捕蟲(chóng)籠,這種由卷須尾部擴(kuò)大并反卷形成的“瓶狀牢籠”,在口部上方還帶有一個(gè)“籠蓋”,并因形似以前的豬籠而得名。在我們的印象中,豬籠草往往都是這樣捕食的:它們籠蓋處分泌的花蜜或香味可以引誘各種昆蟲(chóng)前來(lái),而這些準(zhǔn)備飽餐一頓的覓食者在爬到籠口時(shí)卻不慎一腳踩滑,落入捕蟲(chóng)籠內(nèi),被里面的液體消化分解,成為了豬籠草的食物。很長(zhǎng)一段時(shí)間以內(nèi),就連植物學(xué)家們也都認(rèn)為,盡管每一種豬籠草有著不同大小和形狀的“籠”,但都是通過(guò)上述的方式誘捕和消化昆蟲(chóng)的。
但是,隨著植物研究的深入開(kāi)展,植物學(xué)家們逐漸發(fā)現(xiàn),盡管所有豬籠草的目的都是在營(yíng)養(yǎng)匱乏的環(huán)境中努力獲得足夠的養(yǎng)分,但實(shí)際上,它們還會(huì)根據(jù)自身的特點(diǎn),以各種方式得到不同的食物。例如,有一種長(zhǎng)有細(xì)頸燒瓶狀捕蟲(chóng)籠的蘋(píng)果豬籠草就絕對(duì)可以算得上是豬籠草家族的一個(gè)異類。因?yàn)樗缘氖侵参?!這種豬籠草中含有的消化酶最適合分解植物,并且它籠蓋的形狀也有助于小細(xì)枝和葉片落入瓶身內(nèi)。此外,還有很多豬籠草選擇將含氮量豐富的排泄物作為養(yǎng)分的來(lái)源。而與此同時(shí),很多動(dòng)物也“開(kāi)動(dòng)腦筋”,利用豬籠草的食物特性,與它們形成了多種互惠互利的共生關(guān)系。
安居之所
文章一開(kāi)始提到的蝙蝠故事,就是一種非常有趣的互利共生實(shí)例。對(duì)于哈氏多毛蝙蝠,赫姆斯利豬籠草的捕蟲(chóng)籠要比其他種類的豬籠草更長(zhǎng)一些,這種加長(zhǎng)型的籠子非常適合瘦長(zhǎng)的蝙蝠居住。并且捕蟲(chóng)籠內(nèi)濕潤(rùn)的環(huán)境也是這種蝙蝠所鐘愛(ài)的。同時(shí),赫姆斯利豬籠草的內(nèi)部只有很淺的一層消化液,這樣哈氏多毛蝙蝠就可以在其中放松地睡覺(jué),而不必?fù)?dān)心把自己淹沒(méi)在消化液中了。此外,對(duì)于一些患病的蝙蝠,赫姆斯利豬籠草還能有效地保護(hù)它們?cè)谌臻g免遭寄生蟲(chóng)的侵害。而對(duì)于豬籠草來(lái)說(shuō),它們也不會(huì)白白地“免費(fèi)”為蝙蝠提供舒適的“日間旅社”,作為回報(bào),蝙蝠在休息的時(shí)候也會(huì)排出大量的糞便,這些排泄物恰好可以為赫姆斯利豬籠草提供大量的氮元素作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
這樣的互利共生關(guān)系絕非豬籠草家族中的個(gè)例。同樣分布在基納巴盧山的馬來(lái)王豬籠草是豬籠草家族中最大的成員,也是現(xiàn)今一種非常瀕危的植物。它巨大的“瓶子”里最多可以裝下3升的蜜液量。這種巨大的豬籠草和樹(shù)鼩等體型更大的脊椎動(dòng)物達(dá)成了“互助協(xié)議”。馬來(lái)王豬籠草的籠蓋上擁有蜜腺,可以吸引山地樹(shù)鼩以及在夜間活動(dòng)的大鼠前來(lái)覓食。這種豬籠草還擁有一個(gè)十分特殊的結(jié)構(gòu),從籠蓋蜜腺處到籠口邊緣的距離恰好等于樹(shù)鼩等動(dòng)物的身長(zhǎng),這樣就使得樹(shù)鼩在取食糖蜜時(shí)排出的排泄物正好可以落入捕蟲(chóng)籠中。這些糞便和尿液落入豬籠草的瓶身中,同樣為其提供了豐富的氮元素和磷元素。而在捕蟲(chóng)籠內(nèi),由樹(shù)鼩或者大鼠的排泄物組成的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)周邊又形成了一個(gè)豐富的生態(tài)系統(tǒng),蚊子、蒼蠅和甲蟲(chóng)的幼蟲(chóng)都可以生活在其中,組成了一個(gè)非常熱鬧的“大家庭”。
勞動(dòng)報(bào)償
通常在動(dòng)植物的互利共生中,往往是植物提供食物,換來(lái)動(dòng)物幫其傳粉、傳遞種子。但在豬籠草與動(dòng)物們的關(guān)系中,雙方的角色卻顛倒了過(guò)來(lái):豬籠草為動(dòng)物們提供安居之所,動(dòng)物為豬籠草提供食物,或是付出其他的勞動(dòng),作為回饋。
生長(zhǎng)于加里曼丹島西北部低地泥炭沼澤森林中的二齒豬籠草,也成為了當(dāng)?shù)匾环N弓背蟻的隱秘住所。這種大型豬籠草是一種典型的蟻棲植物,與弓背蟻之間存在著互利互惠的關(guān)系。二齒豬籠草中空的籠蔓(連接捕蟲(chóng)籠的一截膨大的長(zhǎng)莖干)最多可同時(shí)為30只弓背蟻提供安全的居所;而弓背蟻也會(huì)沿著籠蔓下到捕蟲(chóng)籠中尋覓一些大型昆蟲(chóng)(如蝗蟲(chóng))為食,它們會(huì)幫忙將這些大號(hào)尸體從捕蟲(chóng)籠中拖出,避免了這些昆蟲(chóng)尸體長(zhǎng)期積聚在消化液中腐爛變質(zhì),讓豬籠草免遭枯萎死亡的命運(yùn)。同時(shí),在弓背蟻的幫助下,豬籠草內(nèi)部的消化液也穩(wěn)定地保持在一個(gè)較低的水平,這也讓二齒豬籠草同時(shí)成為了很多小動(dòng)物,如小型地蟹們的安居之所。
后代溫床
除弓背蟻外,還有一些動(dòng)物似乎更懂得如何開(kāi)發(fā)利用豬籠草,為自己的后代謀求舒適的生活環(huán)境。一只鼻涕蟲(chóng)正沿著一株長(zhǎng)毛豬籠草的捕蟲(chóng)籠邊緣蠕動(dòng)。這種大型的渾身長(zhǎng)有被毛的豬籠草,生長(zhǎng)在基納巴盧山海拔3100米的山坡上。一只鼻涕蟲(chóng)正沿著一株長(zhǎng)毛豬籠草近緣爬行,為自己的后代謀求舒適的生活環(huán)境,而這種豬籠草正好為鼻涕蟲(chóng)提供了非常獨(dú)特的棲息環(huán)境。鼻涕蟲(chóng)的卵在干燥的環(huán)境中很難成功孵化,所以,它們甘愿冒著風(fēng)險(xiǎn)將自己的卵產(chǎn)在長(zhǎng)毛豬籠草內(nèi),在這種溫室一般的環(huán)境中孕育自己的后代。長(zhǎng)毛豬籠草并不是鼻涕蟲(chóng)唯一選中的“溫床”,基納巴盧山豬籠草是馬來(lái)王豬籠草與長(zhǎng)毛豬籠草的自然雜交植物,這種生長(zhǎng)在基納巴盧山海拔約2900米區(qū)域的豬籠草也是當(dāng)?shù)靥赜械?種野生豬籠草屬植物之一。顯然,由于與長(zhǎng)毛豬籠草的相似性,這種豬籠草也被鼻涕蟲(chóng)選中成為了孕育自己后代的“溫室”。
無(wú)獨(dú)有偶,一些蛙類也將目光投向了豬籠草。在基納巴盧山,極陡的山坡處很難存有積水,所以一些蛙類選擇將毛蓋豬籠草的的捕蟲(chóng)籠當(dāng)作產(chǎn)卵地也就不足為奇了。這些蛙類通過(guò)逐步的進(jìn)化,已經(jīng)對(duì)豬籠草內(nèi)的消化液完全免疫,所以它們的小蝌蚪也就可以在豬籠草里游來(lái)游去,安全成長(zhǎng)。