中科院專(zhuān)家發(fā)現植物偽裝術(shù) 選擇強度越高效果越好

　　在弱肉強食的世界里，避免被天敵發(fā)現是首選的防御策略。偽裝是各種生物慣用的防御伎倆，而隱蔽色（Cryptic coloration）則是最常見(jiàn)的偽裝方式。擁有隱蔽色的生物通過(guò)特殊的體色將自身與環(huán)境融為一體，以達到偽裝的目的。

　　近日，中科院昆明植物研究所高山植物多樣性研究組的孫航研究團隊發(fā)現，植物可以通過(guò)表型分異實(shí)現偽裝色彩，局部適應周?chē)h(huán)境。

　　半荷包紫堇的生活史背景。a：自然環(huán)境中的植株；b，c：不同生境的迥異色彩；d：產(chǎn)卵的絹蝶（彭建生攝影）；e：絹蝶卵粒（箭頭指示）；f：絹蝶幼蟲(chóng)；g：幾乎被取食殆盡的紫堇小苗。

　　流石灘上的隱士

　　極高山地區，由于強烈的凍融風(fēng)化作用，巖石容易碎裂崩解。崩解的巖石散落堆積，就形成了流石灘。遠觀(guān)，這里似乎是不毛之地；近看，石縫中卻孕育著(zhù)諸多特有的動(dòng)植物。由于視野開(kāi)闊沒(méi)有遮擋，生活在這里的生物被天敵發(fā)現的風(fēng)險無(wú)疑更高。

　　一些紫堇屬植物僅生長(cháng)在西南高山的流石灘環(huán)境中，其中的一些種類(lèi)是絹蝶屬昆蟲(chóng)（一類(lèi)北半球高山及高緯地區特有的蝴蝶）的寄主。雌性絹蝶成蟲(chóng)依靠視覺(jué)尋找寄主，并將卵產(chǎn)在心儀的寄主附近，蝴蝶幼蟲(chóng)孵化后即以紫堇為食。體型矮小的紫堇在遭受幼蟲(chóng)的啃食后常常面臨滅頂之災。

　　該研究組在多年前已經(jīng)發(fā)現，某些紫堇群體中同時(shí)包含兩類(lèi)葉色的個(gè)體：既有“正常”的綠色型，也有“特殊”的隱蔽色型。具有隱蔽色的個(gè)體與周遭的巖石非常相似，很容易被人忽略，只有在開(kāi)花的時(shí)候才暴露自己。以囊距紫堇（Corydalis benecincta）為研究對象，研究者此前已經(jīng)證實(shí)，與綠色個(gè)體相比，偽裝色個(gè)體具有更高的生存概率。

　　然而，流石灘本身的色彩常常千差萬(wàn)別，這意味著(zhù)生物的“背景”不是一成不變的。以云南白馬雪山為例，強烈的造山運動(dòng)將不同地質(zhì)歷史時(shí)期形成的巖石擠壓和抬升到一起，相距幾十公里內的不同山頭，有的棕褐、有的暗紅、有的灰白。對這些現象的觀(guān)察引發(fā)了一個(gè)大膽猜測：為實(shí)現最佳的偽裝，紫堇的體色是否會(huì )在不同的山頭間發(fā)生適應性的分化呢？

　　選擇強度越高，偽裝效果越好

　　近年來(lái)，研究者以半荷包紫堇（Corydalis hemidicentra）為研究對象，收集到五個(gè)群體的葉片和巖石樣本，測得了它們的反射光譜數據（色彩），并利用蝶類(lèi)的色彩感受模型加以分析。結果表明，盡管它們同為一個(gè)物種，且相距并不遙遠，但群體間的葉色卻發(fā)生了明顯的分異。研究者甚至可以?xún)H僅通過(guò)葉子的色彩判定某個(gè)個(gè)體大約產(chǎn)自哪個(gè)山頭。更有意思的是，灰白色流石灘上生長(cháng)的個(gè)體葉色灰白，而暗紅色巖石中生長(cháng)的個(gè)體葉色紅褐。簡(jiǎn)言之，葉色幾乎總是與其原本所在的巖石背景最為匹配，表現出局部適應的格局。

　　此外，葉色的偽裝效果在群體間也具有顯著(zhù)的變化，某些山頭的偽裝更好一些（更難被發(fā)現），某些群體則稍差一些。同時(shí)，絹蝶危害的程度（選擇強度）在不同山頭間也有差異，某些山頭葉片被啃食的比例比其他山頭更高。一個(gè)貌似合理的推測是，在較強的選擇壓力下，葉色將會(huì )向著(zhù)偽裝更好的方向演化。

　　通過(guò)相關(guān)分析進(jìn)行檢驗后，研究者確實(shí)在兩者間找到了強烈的相關(guān)趨勢，即選擇強度越高，偽裝效果越好。