什麼,螞蟻竟然也能“種地”?!
我們都知道很多植物的種子是靠動物來傳播的,很多木本植物,喜歡利用鳥類來幫助它們傳播種子,它們會利用美味的果實,吸引犒賞那些幫助它們傳播種子的鳥類。鳥類飛行能力強,消化還不徹底,對傳播種子來說簡直不要太合適。
不過,利用鳥類的植物,木本佔多數,其次是藤本植物,這些植物一方面長得高,一方面想足夠吸引鳥類,得下點“血本”——畢竟長出美味的果實消耗很大。對草本植物來說,靠鳥類傳播種子就不是好的選項。但它們有更適合它們的“工具人”——螞蟻,而這些利用螞蟻傳播種子的植物有一個專有名詞——蟻播植物。
01
讓螞蟻心甘情願“打工”
這個名字對很多朋友來說可能還挺陌生,覺得這樣的植物一定很稀少。其實,據統計國內的蟻播植物種類能有數千種,它們分佈在祖國的各個角落之中。既然蟻播植物這麼多,怎麼我們大多數人好像沒咋見過咧?
這大概都是因為“小”,螞蟻小,蟻播植物的種子也非常不起眼。
原來,草本植物可沒有木本那麼奢侈地給種子裹一層厚厚的果肉,它們只要利用一點小恩小惠就足以讓螞蟻給它們幹活,比如在種子上帶塊營養豐富的“肉”,螞蟻就能屁顛屁顛地把種子搬走。
異果黃堇的油質體非常大|作者供圖
這個“肉”富含螞蟻富含的油脂或者其他營養成分,而被叫做“油質體”。這油質體的形式可謂多種多樣,大小不一,有的是在種子萌發的位置著生一塊“白肉”,有的是在種子外裹上一層薄薄一層,又向外延伸出去一點柄——讓螞蟻方便銜著,還有一些則是利用非常小氣的果肉。
螞蟻會將這些蟻播種子帶回家去,把可口營養的部分吃掉,或者切下來與同伴分享,剩下的種子部分就丟出巢穴外,因為螞蟻常常有固定的垃圾場,堆積的食物殘渣和排泄物能為這些植物提供營養。
02
蟻播植物,花招頻出
不管油質體種類是有多麼豐富多彩,外形是有多麼天差地別,但都逃不了兩項原則:既要充當著誘惑螞蟻的食物,還要作為螞蟻叼著這些種子的抓手。
有的油質體在與種子的連接處,延伸出來一個小把手,螞蟻能輕鬆咬住那一塊,比如像小花鳶尾的種子。
小花鳶尾的種子|作者供圖
而有些的油質體的結構比較複雜,層層疊疊,很適合螞蟻下嘴,比如說淫羊藿的種子。
淫羊藿的種子|作者供圖
而利用果肉的種子,比如像百蕊草,它們的果實就像一個葫蘆,一頭粗一頭細,小的那一頭就是為螞蟻而設計的。這樣的設計更加方便螞蟻們將果實拎著就走。如果不這樣的話,大多種子是光滑的,即使能咬住,也滑溜溜不方便搬運。
百蕊草果實|作者供圖
看了這麼多照片,您是否發現了一個bug,我們繼續聯想下場景:油質體是好抓手沒錯,可螞蟻都是叼著油質體回巢,把油質體吃掉以後,那沒了抓手的光滑種子,豈不是要留在巢穴中了?這樣種子不就到不了理想中的生長地點——螞蟻們的垃圾場了嗎?
其實,不同大小的油質體對應著不同體型的螞蟻種類,大螞蟻能叼起大種子,小螞蟻則叼小種子。這樣,就算油質體吃完了,這個種子的尺寸仍然適合螞蟻那有鋸齒的上顎,就算有點滑,也仍能讓螞蟻能叼起它們扔出巢外。如果小螞蟻勉強拖走了大種子,吃掉脂質體後,確實可能會導致“無從下口”,只好讓種子留在巢穴中。還有些種子上有個類似葫蘆的細腰,這樣螞蟻搬起來壓力就小多了。
03
什麼?種子還能“換乘”?!
還有些植物會採取“雙保險”的措施,借用爆炸的力量。對蟻播植物來說,若種子在同一個地方掉落,難免被同一群螞蟻發現,被送去同樣的巢穴,扔到同樣的垃圾堆中。於是有些蟻播植物選擇彈射+蟻播的雙重保障模式,確保種子能擴散得更廣。
作為蟻播植物的老大哥,種類龐大的紫堇屬植物有不同的生存手段,它們果實大體上有兩類,一種是長果莢的,會在成熟時從果柄處裂開,把種子丟到腳下讓螞蟻來撿,另一種比較短,但是個爆脾氣,同樣是從果柄裂開,但果皮會瞬間翻臉,把種子發射出去,後者正是利用了彈射的方法傳播種子。
川東紫堇的彈射結構|作者供圖
除了爆炸以外,利用風力,騰空起飛的傳播策略也有蟻播有了合作。像薊的種子(其實是果實)頭上有撮類似蒲公英那樣的毛(稱作“冠毛”),有了這身滑翔傘,便能實現自由飛翔,按理說有這個操作傳播都不是問題了,但它們在著陸後,把冠毛一脫,就露出裡面小小的油質體,還讓螞蟻再捎上一程。
這就像我們坐了趟飛機,再來趟大巴一樣。矢車菊在我們綠化非常常見,它們的種子也是這樣傳播,只是它們的冠毛比較小,飛行能力就比較一般了,相應的它們的油質體就更加明顯。
同時有多項傳播策略那不是浪費嗎?其實對於怎麼投資,它們可是精明的很,就拿前面說到的紫堇屬距離,“躺平”等著螞蟻來搬的哪一類紫堇屬,它們的油質體就格外的大,更容易吸引螞蟻,而有了彈射技能的紫堇屬在油質體的投入可就太摳門了。
除了前面一直在說的主動向螞蟻投桃送李的植物以外,還有是一批被動成了“蟻播植物”。
我們身邊有一類常見的螞蟻——收穫蟻,一聽這名字就很有特點,它的主食正是植物種子,它們就像農夫般辛勤地收穫著植物種子,它們的塊頭並不大,所以收穫的種子也多是像狗尾草種子的大小。這個家庭中大多數種類都有體型上的分化、小型工蟻搬運處理種子、大型工蟻擁有一對“大牙”能輕鬆將堅硬的外殼咬開,將種子咬碎,再交給小型工蟻精細化處理。
搬回來的種子並不是都能被馬上處理掉,而是會儲存在靠近地面的巢室中,相對乾燥的環境能避免發芽,但難免一場雨讓種子萌發,萌發的種子大口大口地吸收氧氣,防止對它們產生危害,工蟻們會發芽的種子丟出去,於是就幫助植物傳播了種子,種子發芽成長,又結出種子來,無意間收穫蟻便成了農夫。
大多數收穫蟻屬生活在乾旱及至沙漠地區,離大多數人最接近的只有一種類——針毛收穫蟻。
針毛收穫蟻|作者供圖
光這種收穫蟻而言,它們採集的種子就包括狗尾草、藜、酸模以及各種繖形科等這些我們身邊常見的植物種類,而其實它們本身都有各自的傳播策略,或飛行,或水漂,但落入收穫蟻的手中,就變成了“蟻播”。
作者| 葉崢嶸
審核| 王康北京植物園科普中心主任教授級高級工程師