兰花的生存策略

如果要问什么动物最聪明，答案应该是人类，因为人类懂得物为我用。那么最聪明的植物是什么？如果从物为我用的角度来看，无疑兰花是植物中最聪明的。兰花从种子萌发、生长以及一直到开花结实的过程中，需要利用其它生物来帮助完成兰花的生活史。

兰花种子在植物中有自己鲜明的特点，主要表现在以下几个方面。

第一，数量庞大且参差不齐。一个兰花蒴果(俗称果荚)，最多可以有400万粒种子，但至少要有20-50粒种子，相差8-20万倍。

第二，种子很小，一般长0.05-6毫米，宽0.01-0.9毫米(一根头发的直径一般为0.08毫米)。

第三，种子结构简单。外果皮占兰花种子的绝大部分，但胚很小。一般胚的大小只有种子大小的1110左右，最小的胚长0.1 mm，宽只有0.078 mm(相当于一根头发的直径)。兰花种子的胚没有子叶或胚乳，这意味着兰花的母株没有提供任何物质来帮助其后代(种子)萌发和早期生长。

4.兰花种子的外果皮中有许多充满空气的空腔，所以兰花种子很轻。最重的兰花种子只有14 ~ 17厘沲(1厘沲等于1/100克)，最轻的只有0.3 ~ 0.4厘沲。这样轻的种子，可以借助风飘到远离母株的地方定居。同时，兰花种子的外果皮表面有一层排列紧密的细胞，使水不能迅速渗入种子，使兰花种子漂浮在水面上，漂流一段距离。当然，兰花种子也可以通过动物传播，比如附着在动物皮毛或泥爪、鸟类羽毛上，被动物取食，甚至通过人类活动传播。例如，一种分布在北美的燃烧兰花通过人类活动从欧洲传播到北美。兰花种子丰富，具有远距离传播的能力。然而，兰花在地球上并不常见。兰花的美丽形象只能在一些特殊的地方看到，如石墙、石面、树干、树枝和一些含钙量高的土壤。我们在四川黄龙风景区一个长约2.5公里、宽约0.5公里的深谷中发现了30多种陆生兰花，成千上万种兰花在一起生长。黄龙沟是一条由南向北逐渐上升的石灰华沟壑。正是沟壑中独特的石灰华为兰花的生长提供了适宜的栖息地，形成了与相邻沟壑完全不同的以兰花为主体的植被类型。

兰花种子没有任何储存的营养物质来帮助它们发芽和生长。当兰花种子与其他有子叶或胚乳的植物种子在同一生命周期内一起萌发生长时，很明显兰花种子属于“弱势群体”，其萌发和萌发后的幼苗生长无法与其他植物竞争，因为有子叶或胚乳的植物在种子萌发和幼苗阶段，以子叶或胚乳储存的营养物质，可以度过这个关键而艰难的时期。这就是为什么兰花总是生长在其他植物难以生长的特殊生境中的主要原因。那么兰花种子是如何在这些特殊的生境中发芽生长的呢？秘密是兰花在发芽和生长过程中使用真菌来帮助它们吸收营养和水分。已经发现，真菌必须用于帮助兰花种子在自然条件下发芽。有些兰花品种从种子萌发到幼苗、生长、成熟植株发育的全过程都需要真菌帮助吸收养分和水分，如不含叶绿素的腐生兰花品种。如果澳大利亚有一种兰花一生都生长在地下，那它一定有真菌帮助它吸收养分，完成整个生命周期。甚至有些物种在不同的生长发育阶段需要不同真菌物种的帮助。

最典型的就是著名的药用植物天麻。通过近30年的研究，中国科学家首次发现天麻种子需要使用一种叫做蘑菇的真菌来帮助它们获得营养和发芽。萌发的幼苗(原球茎)长出其他生殖球茎后，需要用一种叫做蜜环菌的真菌来帮助它们生长发育。一些兰花品种在幼苗生长阶段后不再需要真菌来帮助它们，但这些兰花的根甚至茎中仍然有真菌。这些真菌有的对兰花有益，有的对兰花没有明显的益处。因此，在萌发和幼苗生长的关键和困难时期，微小的兰花种子借助真菌在其他植物难以生存的地方巧妙地生存和繁殖。

兰花在从种子到幼苗的过程中，采取大面积种植、薄收的策略，产生大量的种子，但只有少数种子能够萌发生长，最终长成成熟的植株。但在从开花到结果的过程中，采取了完全不同的孤注一掷的策略。兰花的孤注一掷策略主要表现在，一方面，它把所有的花粉聚集成花粉块，或者授粉者把所有的花粉带走交给柱头，从而保证有足够的花粉发育成精细胞(单倍体雄配子)与子房中的卵细胞(单倍体雌配子)结合，最终生长发育出大量的种子；或者花粉块达不到柱头，全部浪费掉，造成男性资源最大(100%)的浪费。在整个开花植物中，只有兰花和樟科植物在失败时采用这种变成仁的策略。另一方面，每种兰花的花只吸引一个或一个特定的授粉者来参观。这样，兰花的花结构与其授粉者非常一致，从而大大提高了兰花的授粉效率。但同时，只吸引一种传粉者或一种传粉者的策略意味着另一种风险，即如果这种特定的传粉者很少，一些兰花将不会被传粉者访花，也不会正常结果和繁殖。因此，如何尽可能地吸引授粉者的“眼球”，成为兰花的一项重要任务。和其他植物一样，大多数兰花吸引授粉者来访的方式是用营养物质奖励授粉者，主要包括花蜜等。-有时兰花还为授粉者提供筑巢材料，如蜡或油脂，作为奖励。为了给授粉者提供奖励，植物必须付出能源作为代价。为了准确地给最能给兰花授粉的人提供有限的奖励，兰花把它们的奖励藏在一个隐藏的位置。只有特殊的传粉者才能获得这些奖励，而这些特殊的传粉者往往是最能给兰花授粉的传粉者。最著名的例子是达尔文的故事，花间距的长度和授粉者喙的长度相互竞争。达尔文于1862年在马达加斯加培育出一种兰花，名为武夷兰。这种兰花的花节长达30厘米。当时，达尔文预言岛上会有一种昆虫，其家长可以达到这种兰花的长度，因为达尔文认为，花的节距和传粉者的喙的长度是由昆虫和植物共同进化的选择力决定的。126年后，瑞士科学家终于在马达加斯加发现了一种蛾子，它成了武夷兰花的传粉者，它的喙大约只有30厘米长。这一发现验证了达尔文的预测是正确的，也验证了昆虫和植物之间存在共同进化。

一般来说，能给传粉者提供奖励的花，颜色不是很鲜艳，形状也不是特别奇怪，至少在兰花家族中是这样。但是为什么自然界的兰花颜色丰富，形状奇特？神秘之处在于，超过1/3种兰花不为传粉者提供报酬。如何既给传粉者提供报酬，又吸引传粉者来访，聪明的兰花用各种手段诱骗传粉者为其授粉——兰花用高明的手段和各种伎俩欺骗传粉者。一种欺骗策略是，兰花在颜色、形状和质地上看起来像雌性昆虫，但更常见的是产生刺激雄性昆虫交配的气味，从而吸引雄性昆虫与兰花交配。科学家称雄性昆虫的这种交配行为为假交配。昆虫在假交配的过程中携带着兰花的花粉块，下次被骗假交配时，会把携带的花粉传给柱头。此外，一些兰花品种可以模仿昆虫产卵场所，引诱雌性昆虫产卵，并在昆虫产卵过程中为兰花授粉。例如，鞋带中的一些兜兰物种在花和唇的基部或边缘有一个类似蚜虫的肿瘤，小卷蛾的幼虫需要蚜虫作为它们的食物来源。因此，小卷蛾一般需要找到蚜虫产卵的地方，这些兜兰会诱骗它们开花产卵，从而为兜兰提供授粉服务。更有甚者，一些兰花可以通过模仿昆虫夜间睡觉的地方或蜜蜂的巢穴来诱骗昆虫来访。

正是因为兰花巧妙地利用自己的“智慧”，在生命的两个关键阶段，即种子萌发、幼苗生长和开花繁殖，利用其他生物提供服务，才使得兰花家族“兴旺”，呈现出一派欣欣向荣的景象。从兰花科数来看，约有800属近2万种，仅次于菊科(1000属，2.5 ~)中国有175属约1300种兰花。兰花分布广泛，除了它们的大家庭和众多的成员。兰花遍布地球陆地的每个角落，除了北极和南极以及极度干旱的沙漠地区。它不仅可以依附在热带雨林中参天大树的树梢上，还可以过着不被世人注意的隐居生活。它可以生长在接近海平面的岛屿和陆地上，也可以生长在海拔5000米以上的高山上。

凡事总有利弊。兰花在其他生物的帮助下茁壮成长，但正是因为它们对其他生物的依赖，它们的生命变得非常脆弱。如果帮助兰花的其他生物发生变化，兰花的正常生活史就会中断，生命的延续就会受到影响？兰花对环境变化非常敏感，尤其是生物环境的变化，特别容易受到人类活动的影响。因此，兰花特别需要人们的关心和保护。从生物进化的角度来看，大多数兰花物种都处于进化和特化的活跃期。因此，从某种程度上来说，兰花植物的保护意味着地球生物多样性的未来保护。

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