森林中的宫斗剧
——“坚果”和“啮齿”的相爱相杀
谁能想到,森林也演宫斗剧!
森林盛产坚果,它们是巢鼠、松鼠、鼯鼠等啮齿动物的最爱。坚果的美味连人类都难以抗拒,更不用说那些“鼠”辈。然而,有爱就有伤害,有伤害就有抗争。于是,“坚果”和“啮齿”的宫斗大戏在森林轮番上演……
高空战
由于不能走动,坚果在啮齿“动”物面前很是被动。远离地面,冲上云霄,便能摆脱伤害——这是许多坚果植物的信条。一些植物,比如美国红橡树,可以长到18~30米高。南美洲亚马逊河流域的“巴西栗树”,高度可达40~50米。事实上,科学家已经测算出,植物蒸腾产生的拉力可以把水吸到近150米的高度,即植物最高可以长到约150米——相当于50层高楼。在向上生长方面,坚果植物潜力巨大。
兵来将挡。啮齿动物从不“恐高”,它们体型小,身被毛,四肢发达,趾末有爪,个个身手不凡。比如巢鼠,其脚趾末端很粗,脚掌有垫状物,爪子弯曲而锐利,这些特征有助于攀树和在树枝上奔走;它还有细长的尾巴,攀树时可以缠绕树干固定身体。再如松鼠,有长长的大尾巴,当其在枝杈间跳窜时起“舵”的作用,还能减缓身体下落的速度。又如鼯鼠,其四肢和腰间长有皮翼,张开后如滑翔伞,可以在树枝间滑翔,因此有“飞鼠”之美称。
攻坚战
高空战激战正酣,攻坚战相继上演。常见坚果,如栗子、松子、榛子、夏威夷果,外壳一个比一个硬。2018年,我在“广东现代农业博览会”见到一种像陀螺一样的坚果——补肾果(学名厚鳞柯),大小类似核桃,但外壳比核桃硬许多,买几个带回家,用铁锤敲很久后——我打消了砸开吃它的念头。
这些愈来愈硬的外壳,是在啮齿动物“尖牙”的压力下进化出的对策:种子必须有足够硬的外壳,不能被当场吞食,要迫使动物把它带走,在安全的洞里咬开。这样做,动物可能会忘了藏匿东西的位置,或者还没来得及吃光这些种子,自身却被天敌吃掉。如果幸存的种子刚好位于某些水分、土壤适宜的地方,来年春天便会生根发芽……
图1:补肾果(左)、夏威夷果(右上)和锥栗(右下,作者拍摄)
水来土掩。你有坚硬外壳,我有嘴利牙尖。有两对发达门牙,且终生生长,因此要经常啃咬东西,通过磨损达到生长平衡——这是啮齿动物的特征,也是其名称由来。对于人类,牙齿暴露出来的部分完全被“人体中最坚硬的物质”——牙釉质覆盖。但是啮齿动物不同,其牙釉质呈非对称生长:牙齿紧挨嘴唇的那面覆有牙釉质,里侧没有,里侧磨损快,于是形成“凿子”般的锋面。牙釉质的硬度远超钢铁,坚果的硬度对啮齿动物来说,不足挂齿。
数字战
攻坚战尚难解难分,数字战又接着上演。我常猜想,坚果植物应选修过《概率论》,不然就无法解释其概率学知识。许多坚果的产量不是年年稳定,而是表现出“大小年”现象:在“大年”生产出超过捕食者需求的大量种子,来确保满足动物消耗的同时,有大批剩余种子幸存;“小年”时果实歉收,使捕食者饱受饥饿,削弱捕食者规模。
见招拆招。啮齿动物中,多数不是挑食的“专一食性捕食者”,而是食谱很广的“泛食性捕食者”,这就降低了植物“大小年”的杀伤力。即使是专一食性,它们也常常能够识破“大小年”的把戏。据《科学》杂志2006年报道,研究者对美国和加拿大的松鼠进行了长达17年的追踪,发现松鼠可以根据“花和花粉数量的变化”这一线索,预测食物提供者(如云杉)是否会大量结实,如果会,它们也相应增加产崽量,以最大限度地繁育后代。
心理战
数字难见输赢,那就学后宫——耍心眼。通常,坚果在秋季成熟脱落,但它们不会立即萌发,而是先睡上一觉(植物学上称作“休眠”),等来年春暖花开时再生根发芽,这就给了对手可乘之机。为了改变被贮藏作“冬粮”的命运,白栎橡子灵机一动,玩起了“提前萌发”的心眼——无需等到来年,而是落地后不久便开始萌发,萌发时种子中的营养会迅速转移到粗大的胚根中,而胚根有大量难消化的纤维素,松鼠等动物无法食用,从而得以“鼠”口逃生。
道高一尺,魔高一丈。啮齿动物也非等闲。我们知道,坚果内的生命体——胚,也就是将来要萌发长成新植株的部分,通常体积很小。但研究发现:红颊长吻松鼠可以准确地找到位于橡子尖端的胚部,它们会将搬回洞里的橡子,一粒粒用牙齿切除胚部,使其丧失萌发能力,变成安全的“粮食”。
图2:红颊长吻松鼠(a)以及被其切除胚部、丧失萌发能力的白橡(b)和
青冈栎(c)种子(Xiao Zhishu等,2009)
高空战、攻坚战、数字战、心理战,从“比高度”到“拼硬度”,由“玩数学”至“耍心眼”……“坚果”与“啮齿”的纠缠,用专业术语讲叫“协同进化”:一个物种的变化会导致另一物种的相应变化,反之亦然。二者的相爱相杀,令人看得眼花缭乱。朋友们,赶紧放下滚烫的手机,将酸胀的眼球投向滴水的绿叶,静观这一幕幕森林宫斗剧吧……
《完》