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互惠共生，协同进化，大树杜鹃如何完成“招蜂引蝶，传宗接代”

来源：花匠小妙招时间：2024-12-25 07:00

摘要：大树杜鹃开花的时候正是北半球气温最冷的时间，缺少普通蜜蜂、蝴蝶和飞蛾等为其授粉。大树杜鹃在低温、缺少蜂蝶的情况下是怎么完成授粉和传宗接代这个任务的呢？这就涉及到生物学上的“协同进化”这个理论了。协同进化必然是生物适应进化的结果，腾冲地区为大树杜鹃完成授粉的是一种很少为人所知的鸟类——丽色奇鹛。大树杜鹃与丽色奇鹛的协同进化主要体现在物种适应上，他们两个互惠共生，大树杜鹃完成授粉，获得交配的机会；丽色奇鹛获得食物，在食物匮乏时得以生存下去。任何物种的存在都会对别的物种造成影响，千百年来大自然的众多物种已经形成了一种动态的平衡，一旦某个物种出现问题，甚至灭绝，相应的物种就会受到影响，也会因此灭绝，进而影响到整个自然生态系统。

大树杜鹃主要在春节前后的一到三月开花，盛花期主要在二月，大致有60天的花期，是花期最长的野生杜鹃花种类。大树杜鹃尽管花开时节繁花似锦，灿若云霞。但是，这个时候正是北半球气温最冷的时间，高黎贡山也不例外。大树杜鹃主要生长在高黎贡山2400m以上的高山之上，这个时候高山上的气温更低，缺少普通蜜蜂、蝴蝶和飞蛾等为其授粉。花是创造新生命的神器，要是杜鹃花没有完成授粉，就不会结果，大树杜鹃就无法繁殖，大树杜鹃风姿绰约的繁花就没有完成“招蜂引蝶，传宗接代”的任务，大树杜鹃就会孤独终老，走向灭亡。

大树杜鹃与丽色奇鹛

马缨杜鹃

大树杜鹃在低温、缺少蜂蝶的情况下是怎么完成授粉和传宗接代这个任务的呢？这就涉及到生物学上“协同进化”这个理论了。协同进化（coevolution）就是指两个物种发展的相互适应的共同进化。“协同进化”由美国生态学家埃利希（P. R. Ehrlich）和雷文（P. H. Raven）1964年在研究植物和植食昆虫的关系时提出的学说，后来Jazen 给协同进化下了一个严格的定义：协同进化是一个物种的性状作为对另一个物种性状的反应而进化，而后一物种的这一性状本身又是作为对前一物种性状的反应而进化。

美国Callaway Garden杜鹃花景观

大树杜鹃

由于生物个体的进化过程是在其环境的选择压力下进行的，而环境不仅包括非生物因素也包括其他生物。因此一个物种的进化必然会改变作用于其他的生物的选择压力，引起其他生物也发生变化，这些变化又反过来引起相关物种的进一步变化，在很多情况下两个或更多的物种单独进化常常会相互影响形成一个相互作用的协同适应系统。

热带雨林中物种的激烈竞争

高黎贡山国家公园茂密的森林

对于协同进化，可以理解为一种进化机制，不同物种相互影响共同演化，这种进化机制对生物演化有重要意义。协同进化必然是生物适应进化的结果。说出来非常奇特，腾冲地区高黎贡山人们经常能够看到为大树杜鹃完成授粉的不是我们熟知的普通蜂蝶之类，而是一种很少为人所知的鸟类——丽色奇鹛（Heterophasia pulchella）。丽色奇鹛是画眉科奇鹛属的一种，身体呈蓝灰色，在阳光的照射下，羽毛折射的蓝色非常鲜艳。丽色奇鹛的平均体重约为41.0g，身材非常娇小灵活。栖息地为海拔1650-2745m的多苔藓森林，冬季下至海拔1050m亚热带或热带的湿润山地森林，是海拔迁徙的候鸟。

丽色奇鹛

雪中的大树杜鹃花

在一月份到三月份时，高黎贡山食物匮乏，而这个时候正是大树杜鹃花开时节。为了能够让丽色奇鹛前来授粉，大树杜鹃的花房里会分泌出一种花蜜，丽色奇鹛见到艳丽的大树杜鹃花就会前来采食花蜜，为自己补充能量，渡过食物匮乏的艰难时刻。杜鹃花的花型是钟形的，要想采到花蜜必须将头部使劲伸进杜鹃花的里面，这样丽色奇鹛在采食花蜜的同时头部的毛发就会粘上大量的杜鹃花粉，在其采食其它杜鹃花的时候，就会完成杜鹃花的授粉，两者是互利互惠的关系。在自然界中，许多杜鹃花的授粉都是由不同的鸟类像太阳鸟、蜂鸟和蝙蝠等完成，他们之间形成了紧密合作的关系，相互依存，缺一不可。

大树杜鹃与丽色奇鹛

采食大树杜鹃花蜜的丽色奇鹛

通过上面的论述，我们得知腾冲地区高黎贡山大树杜鹃与丽色奇鹛的协同进化主要体现在物种适应上，他们两个互惠共生，大树杜鹃完成授粉，获得交配的机会；丽色奇鹛获得食物，在食物匮乏时得以生存下去。大树杜鹃的花要开的足够大，能够让丽色奇鹛的头伸入杜鹃花里面采食花蜜；丽色奇鹛要体型要尽量小而轻盈，才能够适应到大树杜鹃花中采食花蜜。他们互利互惠，协同进化，促进了大树杜鹃生物群落的稳定性，对大树杜鹃的繁衍起到关键性的作用。

采食大树杜鹃花蜜的丽色奇鹛

大树杜鹃

每当在林中听到丽色奇鹛ti-ti-titi-tu-ti的叫声，看着他们忙碌在大树杜鹃的花丛中，深深感慨大自然千百年来形成的这种奇妙神秘的生存法则。任何物种的存在都会对别的物种造成影响，千百年来大自然的众多物种已经形成了一种动态的平衡，一旦某个物种出现问题，甚至灭绝，相应的物种就会受到影响，也会因此灭绝，进而影响到整个生态系统。

丽色奇鹛

2018年9月，中国科学院专家李胜辉，马永鹏，昆明植物学研究所专家孙卫邦在《Nordic Journal of Botany》发表学术论文《Current conservation status and reproductive biology of the giant tree Rhododendron in China》，专家们通过对高黎贡山地区9个大树杜鹃分布点的大树杜鹃生殖生物学进行了持续观察、研究，发现许多地方大树杜鹃的授粉动物是熊蜂属的大黄蜂和两种鸟属——太阳鸟属和啄花鸟属，分别占花卉访问总记录的75%和25%。大树杜鹃花的气味与植物生长部分的气味相同，表明气味在吸引传粉动物方面可能不太重要，但红色花的颜色支持了鸟类授粉的假设，在反射光谱436 nm处有一个明显的峰值，为大黄蜂提供更多的授粉标志。授粉结果显示，大树杜鹃对花粉限制不严重。大黄蜂体型很大，可以在寒冷的1-3月为大树杜鹃授粉，而其他蜂类就不能适应这种温度，这也是一种协同进化的表现。太阳鸟属和啄花鸟属鸟类其实和丽色奇鹛一样，都是大树杜鹃花要开的足够大，里面要有足够的花蜜，鸟类的身体要足够小，或者嘴巴像太阳鸟一样足够长，双方就可以各取所需，这也是协同进化的典型范例。

大树杜鹃

高黎贡山高大茂密的杜鹃林

大树杜鹃的花不仅花团大，开花时间长，花色还会随着时间发生变幻。当然从科学角度来看植物花色变化取决于花青素的含量与比率，另外植物花色变化也是植物繁殖策略的重要表观因素，不同阶段，花的颜色会发生明显变化。大树杜鹃含苞待放时是深胭脂红色，珠光宝气，就像深沉的红宝石一样让人一眼沉醉。不过，这个时候的杜鹃花发出的是一种警告信号，不欢迎动物拜访。极端的像部分云锦杜鹃这时会在外面花萼处分泌一种粘液，可以直接无差别地杀死来到这里的昆虫，包括许多蜜蜂，以确保杜鹃花苞开放前的安全。大树杜鹃花盛开的时候是胭脂红色，明艳匀净，娇嫩欲滴，洋溢着旺盛的青春与活力。这个时候的杜鹃花色彩变浅，一些种类的杜鹃花花冠里面还有许多斑点，有的分泌出蜜汁，以此吸引和回报授粉动物的到来。大树杜鹃的花朵授粉后，就会变成浅胭脂红，花朵里面已孕育了幼果。一旦杜鹃花授粉成功，花就会变浅，花瓣外沿就会发蔫、枯萎，授粉的动物就不会再拜访这朵花了。大树杜鹃一朵花在其自然栖息地可以持续14-16天，待到花谢之后，就会结出长圆柱的木质蒴果，就像缩小版的蒲烛。

含苞待放的大树杜鹃花

Van Cleef & Arpels梵克雅宝Doubles galaxies胸针上的宝石与大树杜鹃花色彩多么相似

到了10-12月份，大树杜鹃的果实就开始陆陆续续地成熟，成熟的种子极其微小，尾部长有薄的翅膀。大树杜鹃跟其他品种的杜鹃果实有很大区别，她有跨年度陆续成熟的习性。通常，杜鹃花属植物到秋季随气温下降，其蒴果在9-11月间的某个时段即全部成熟开裂，罕有跨年陆续成熟开裂的情况。大树杜鹃在特定的森林条件下延长种子释放时间，有利于降低种子损失的机会成本，从而增加了后代的传播与存活概率，这是一种非常奏效的生殖策略。

大树杜鹃

大树杜鹃成熟的果实

大树杜鹃的种子

不过，即使大树杜鹃为了繁育后代使出浑身解数，也依旧处于濒危状态。造成物种濒危的原因主要来自两方面：一为物种的内部因素，包括遗传力、生殖力、生活力、适应力的衰竭等，是物种本身的生物学特性和对环境的适应能力的体现，它们是威胁植物生长繁衍导致其稀有濒危的重要原因；二为外部因素，指外界干扰对物种繁育造成的影响，包括自然因素和人为因素等。大树杜鹃分布在高黎贡山自然保护区人烟罕至的区域，相比我国其他濒危植物来说，外界干扰的影响很小，它的濒危主要由于自身原因，这不得不说是个巨大的遗憾。

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