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一生只為一人傳情,卻被誤解了 16 年的波溫蘇鐵象鼻蟲

蕭 昀
・2020/10/25 ・3306字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 561 ・九年級

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

你可能體會過屁股開花,那有聽過「鐵樹開花」嗎?

所謂鐵樹,指的就是蘇鐵 (Cycads),繁殖期時結有鮮豔雌毬果和雄毬果,人工種植環境下往往多年才開一次花(毬果),因此鐵樹開花比喻事物罕見或極難實現。

蘇鐵是木本、雌雄異株且外型類似棕櫚的裸子植物,它們起源於二疊紀並且興盛於中生代,然而在開花植物興起後慢慢衰退淡出歷史舞臺,現生的蘇鐵分布於熱帶和亞熱帶區域,雖然有些種類被廣泛利用為田園造景,然而多數種類面臨著棲地破壞、非法交易和外來入侵物種的威脅,許多種類都名列 IUCN 的保育名錄中。

Cycas revoluta 是園藝造景中常見的蘇鐵種類之一。圖/Wikipedia

只在澳洲有!極其稀少的「美麗波溫蘇鐵」

澳洲是世界上主要的蘇鐵多樣性中心之一,擁有 4 個屬接近 90 個物種,其中波溫蘇鐵屬 (Bowenia) 外型特殊且珍貴稀有,目前地球只能看到兩個現存活生生的物種,相較於多數蘇鐵的棕櫚狀葉子,波溫蘇鐵的葉形渾圓,為僅產於澳洲的特有植物。

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其中,美麗波溫蘇鐵 (Bowenia spectabilis) 是《瀕臨絕種野生動植物國際貿易公約》 (CITES) 附錄的物種,保育重要性高,僅分布於北昆士蘭的熱帶雨林區,通常成群分布,植株間不會相隔太遠。

美麗波溫蘇鐵僅分布於北昆士蘭的熱帶雨林區,圖 A 為植株整體、圖 B 是雄毬果、圖 C 是雌毬果。圖/作者提供

專一且唯一的授粉者,像極了愛情

雖然蘇鐵過往長期被以為是藉由風媒傳播進行授粉,然而近年已證實蘇鐵是真真正正的蟲媒植物喔!

本文的主角——闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲 (Miltotranes prosternalis) 就是美麗波溫蘇鐵專一且唯一的授粉者。

授粉的機制大致上為:一年一度初夏的蘇鐵生殖期時,雌雄植株會各自生成毬果,雄毬果的小孢子葉組織富含養分,可吸引象鼻蟲進食、交配和產卵,是如同糖果屋一般的存在,若吃過一輪雄毬果小孢子葉而渾身沾滿花粉的象鼻蟲進入了雌毬果,則授粉過程水到渠成,像極了愛情

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闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲 (Miltotranes prosternalis) 是美麗波溫蘇鐵專一且唯一的授粉昆蟲。
圖/作者提供

雌毬果雖然長的跟雄毬果類似,但其大孢子葉並不提供這樣的「糖果屋」功能,到底雌毬果是否靠著特殊的化學氣味「吸引」了象鼻蟲,還是藉由擬態雄毬果的外型和氣味來騙到走錯路的象鼻蟲,具體的授粉細節尚未明瞭

不管怎麼說,我們都能在野外觀察到有象鼻蟲造訪雌毬果,同時這些象鼻蟲也常常被發現沾滿了花粉。

飛往澳洲,踏上尋找象鼻蟲的征途

2019 年 10 月底,在我澳洲博班旅程的第三個學期末,有幸和所上同仁一同前往北昆士蘭雨林區域進行 14 天的採集,我也當了隨隊伙房兵兩周,體驗了衣食父母的辛苦(?)。

跟著筆者一起進入北昆士蘭雨林採集吧!圖/李韵攝。

在這趟野外採集中,我們針對了當地特有的美麗波溫蘇鐵與其專一授粉者闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲的生態進行了野外調查,並採集了一些幼蟲帶回實驗室進行飼養。

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在本研究前的距今 16 年前,當我還在唱著「窗台蝴蝶像詩裡紛飛的美麗章節」及「不懂愛恨情愁煎熬的我們都以為相愛就像風雲的善變」的時候,詹姆士庫克大學的植物學家 Gary Wilson 發表了有關波溫蘇鐵系統學和相關生物學的碩士論文

翻出 16 年前的研究,戰起來!

在他的論文和期刊發表中,他提到波溫蘇鐵象鼻蟲幼蟲會在雄毬果內發育並化蛹,而在蘇鐵生殖季比較末期才出現的象鼻蟲幼蟲/蛹則會選擇在蘇鐵植株附近的表層介質進行休眠並再次活躍於次年的毬果繁殖期,而由於在北昆士蘭地區緊接著蘇鐵生殖季的是雨季,有著豐沛的降雨,他認為濕潤的介質是這些象鼻蟲幼蟲生存所需 (Wilson 2002a, b, 2004)。

然而在我們研究中,我們結合了實驗室內人工飼養的資料和野外觀察,我們重新對闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲的生態習性進行了釐清,並反駁了 Wilson 的觀點:

  • 問:波溫蘇鐵象鼻蟲幼蟲會在雄毬果內發育並化蛹嗎?
  • 答:我們認為不會,而是幼蟲會離開雄毬果並就地尋找適合的介質建造蛹室和化蛹。

教授你搞錯了,「這根本不是象鼻蟲!」

我們綜合三點反駁原觀點:

  1. 為該學者在論文中提供的照片根本就不是象鼻蟲,甚至不是甲蟲的蛹
  2. 經過人工飼養後,我們發現所有的幼蟲都可以在實驗人員提供的腐朽木質中化蛹並羽化。
  3. 在我們的採集中發現,雖然在小小的毬果裡可以發現超過十隻幼蟲進食,但成熟雄毬果分解、腐化的速度相當快(兩周),考慮了我們飼養時的蛹期(五周),不太可能在野外的毬果還有足夠的介質和空間可供幼蟲化蛹

因此,我們認為波溫蘇鐵象鼻蟲幼蟲在野外應該是就地尋找適合介質化蛹

地方博士生正在調查美麗波溫蘇鐵與波溫蘇鐵象鼻蟲的生態。圖/劉振華攝。
  • 問:波溫蘇鐵象鼻蟲幼蟲/蛹會在植株附近的表層介質進行休眠並再次活躍於次年的毬果繁殖期嗎?
  • 答:我們覺得不會,而是以成蟲形式度過蘇鐵繁殖季間期的。

我們依舊對這個論點進行了批判,首先,該學者提供在學位論文中的照片依舊鑑定錯誤,再者,我們此趟進行採集的區域中,不論是成熟或未成熟的植株附近表層介質都完全找不到所謂的休眠幼蟲或是蛹,而最終在我們的飼養中,所有的幼蟲都是按時羽化離開蛹室的,沒有任何的休眠。

雖然無法得知牠們在野外時細節上如何度過這段長達一年的蘇鐵繁殖季間期,是否有其他替代食物?或者能不吃不喝熬過去?

然而目前證據仍然較為支持波溫蘇鐵象鼻蟲在野外應該是以成蟲形式度過蘇鐵繁殖季間期的,這點在其近親澳蘇鐵象鼻蟲 (Tranes) 也已被觀察到。

野外採集需要眾人的協力合作,感謝每位野外工作同仁,因為拍合照的時候我在炒麵,所以拿了平底鍋出來XD(箭頭所指)。圖/作者提供
  • 問:波溫蘇鐵象鼻蟲幼蟲喜歡濕潤的環境條件嗎?
  • 答:我們仍然持否定觀點,認為通風、稍嫌乾燥的環境能讓蟲體順利存活。

在我們的飼養中已證實濕潤的介質會讓幼蟲焦躁不安過動而死亡,這點在我們針對近親澳蘇鐵象鼻蟲的飼養嘗試中,也發現類似的狀況,反倒是通風、稍嫌乾燥的環境能讓蟲體順利羽化。

尤其北昆士蘭雨林區在夏季時會大量降雨,在這樣的環境條件下,牠們真的會在幼蟲或蛹階段時利用休眠來度過這段潮濕期間嗎?

Wilson 的推論實在讓人難以信服,這樣的環境條件更支持了我們的推測,闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲比較有可能以成蟲樣貌來度過蘇鐵繁殖季

我們的人工飼養發現,所有的波溫蘇鐵象鼻蟲幼蟲都在我們提供的腐朽木質中化蛹並羽化,並且沒有觀察到任何的蛹期或幼蟲休眠現象。圖/原文研究

本研究除了增進了闊胸波溫蘇鐵象鼻蟲這個獨特的澳洲蘇鐵專一授粉者的認識外,我們所提出的飼育方法也有助於未來對近緣類群進行飼養以取得更進一步的生物學資訊,本論文已線上刊載於日本昆蟲學會的期刊「昆蟲學科學 (Entomological Science) 」。

參考資料

  1. Wilson, GW. 2002a. Focus on Bowenia spectabilis Hook. Ex Hook. Encephalartos 70, 10–14. 
  2. Wilson, GW. 2002b. Insect pollination in the cycad genus Bowenia Hook. ex Hook. f. (Stangeriaceae). Biotropica 34, 438–441. 
  3. Wilson, GW. 2004. The biology and systematics of Bowenia Hook ex. Hook f. (Stangeriaceae: Bowenioideae) (Masters (Research) Thesis). James Cook University, Cairns
  4. 原文研究:Hsiao, Y. Oberprieler, R.G. 2020. Bionomics and rearing of Miltotranes prosternalis (Lea, 1929) (Coleoptera: Curculionidae), a mutualistic cycad pollinator in Australia. Entomological Science 23: 369–373. doi: 10.1111/ens.12434.
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蕭 昀
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澳洲國立大學生物學研究院和聯邦科學與工業研究組織─澳洲國立昆蟲標本館聯合培養博士生,國立臺灣大學昆蟲學系學士,中研院臺灣生命大百科(TaiEOL)編輯人員、泛科學專欄作者,曾任科博館昆蟲學組蒐藏助理。研究興趣為鞘翅目(甲蟲)系統分類學和古昆蟲學,博士研究主題聚焦在澳洲蘇鐵授粉象鼻蟲的系統分類及演化生物學,其餘研究題目包括菊虎科(Cantharidae)、長扁朽木蟲科(Synchroidae)、擬步總科(Tenebrionoidea)等,不時發現命名新物種,研究論文發表散見於國內外學術期刊 。因為攻讀博士所以持續焦慮中。
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2020世界地球日,一起玩 Google doodle 遊戲學蜜蜂小知識!
PanSci
・2020/04/22 ・1371字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

玩過今天的 Google Doodle 了嗎?為了慶祝世界地球日 50 週年,Google Doodle 以蜜蜂 (bee) 做為遊戲主角,讓大家體驗沾花粉與授粉的過程,並提供關於蜜蜂的小知識,就讓我們來了解一下吧!

大眼瞪小眼,此眼非彼眼

蜜蜂具有一對複眼 (compound eyes) 與三個小小的單眼 (ocelli)。其中,位於頭部兩側、又大又明顯的複眼是由許多的「小眼」(ommatidia) 單元所組合而成,每一個小眼上都具有角膜鏡 (corneal lens) 和晶錐 (crystalline cone),能夠將光線集中並聚焦在數個延長、環狀排列的網膜細胞 (retinula cell) 上,而在小眼的中央則具有能夠接受光的感桿 (rhabdom) 構造。

由於小眼環狀排列的一叢視網膜細胞外圍被一圈吸光的色素細胞(pigment cell)所包圍,導致每個小眼獨立成像,並與相鄰的小眼分開來,而當所有小眼的影像加在一起時則可提供全景式的影像,便是所謂的聯立影像眼 (apposition eyes)。

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圖/slideplayer, after Snodgrass, 1935 / Wilson, 1978 / CSIRO, 1970 ; Rossel, 1989

至於在頭頂上、複眼之間則具有排列成三角形的三個小單眼,其最外層的透明表皮覆蓋在同樣透明的真皮細胞上,因此光線可以透過去並到達由許多感桿組成的網膜細胞上,然而由於進入單眼的光線聚焦在感桿之後,所以視網膜只能接收到模糊的影像

單眼主要會整合大視野範圍的光線,對低強度的光或光的細微改變相當敏感,但並不具有高解析力,故通常作為飛行時控制上下左右搖擺的水平儀,和記錄與白晝行為節律相關的光強度週期變化。

女王大人高高在上

真社會性 (Eusociality) 高度發展的蜜蜂蜂群中通常會有蜂后 (queen)、工蜂 (worker)、雄蜂 (drone) 三個角色。蜂后與工蜂皆為雌性,蜂后體型較大,能夠產卵甚至抑制其他工蜂的生殖能力;而工蜂則負責建造蜂巢蜂室、搜尋獵物、守衛蜂巢與餵食幼蟲,至於雄蜂則會與蜂后交配,提供精子,由於其交尾器會在交尾後撕裂,雄蜂便會因而死亡。

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圖/IRISH BEEKEEPERS ASSOCIATION CLG, after Winston, 1987

誰知盤中飧,蜜蜜皆辛苦

外出的工蜂會採集花蜜,並將其收集在腸胃 (proventriculus or honey stomach) 當中。當工蜂回巢後,便會將花蜜吐出 (regurgitate) 並傳給內勤的工蜂,接著內勤的工蜂便會將花蜜消化並反覆的吸入再吐出,製造泡泡來增加表面積,好讓原先花蜜中高達 70~80% 的水分能夠慢慢蒸發,並藉由消化酵素將蔗醣水解為葡萄醣與果醣,同時分解掉其他澱粉與蛋白質,增加酸度。之後便會將蜂蜜存於巢中,藉由巢中的高溫與搧風,使得水分降低至 18% 左右,讓糖份濃度過飽和而能避免發酵 (fermentation) 後,便會以蜂蠟封存起來。

圖/Pixabay

除了上述以外,Google Doodle 還提供了更多有關蜜蜂本身的知識,以及蜜蜂對自然生態的不可或缺,像是全世界有三分之二的農作與 85% 的開花植物都需要仰賴他們授粉,以及蜜蜂被科學家視為關鍵物種 (keystone species),如果沒有他們的存在則可能整個生態系統將徹底崩潰等等,可見其無可取代的重要性。

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那麼,在世界地球日 50 周年的今天,你對維持生態的蜜蜂們更加了解了嗎?

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追蹤旋轉、吐泡泡、一網打盡!利用水泡網來捕獵的座頭鯨
Lea Tang
・2019/11/13 ・1820字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 485 ・五年級

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

說到座頭鯨,除了著名的愛唱歌,你知道牠們還會用「泡泡陣」來捕魚嗎?

上面的影片就可以聽到座頭鯨的歌聲。

座頭鯨(Megaptera novaeangliae)屬於鬚鯨亞目,成鯨平均體長約為 12-16 公尺、25-30 噸重,因為特殊的駝峰體型與可達 1/3 體長的胸鰭,又名大翅鯨或駝背鯨,台語俗稱為「海崎」。

牠們平常生活在寒冷的極區,主要捕食磷蝦及小型魚類。夏天——在短短的五到九月間,座頭鯨一天會花上二十二小時的時間大吃特吃,以確保儲存足夠的脂肪因應冬天。

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座頭鯨的屬名來自希臘文 μεγα-πτερα ,意思是大型的翅膀。圖/publicdomainpictures

冬天的座頭鯨是不進食的,因為鯨魚們有著更為重要的使命,就是由高緯的覓食場往溫暖的熱帶、亞熱帶育幼場移動。這是一種季節性的遷徒,低緯度溫暖的海水可以讓還不能抵禦嚴寒的初生幼鯨平安長大。

台東成功海域出現的座頭鯨母子。圖/公共電視新聞

座頭鯨通常單獨生活,鯨群的社會結構關係並不緊密,就算偶而三倆結伴,也僅維持幾個小時。然而,為了更有效捕捉獵物,群體生活的時間在夏天會維持比較久。

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繁複高超的圓形泡泡陣

夏威夷大學以特殊的吸附型相機和航拍機,拍到難得一見的畫面。

泡泡網捕獵(Bubble-net feeding)是一種獨特而且複雜的攝食行為,目前只有在座頭鯨和布氏鯨身上可觀察到:

座頭鯨在經過定位魚群後,以團隊合作的方式一邊從下方逼近獵物,一邊用泡泡圍捕被驚擾的魚群。

泡泡網捕獵是少數在海表進行的獵捕方式,且相當仰賴群體合作,參與個體數從兩、三尾到六十幾尾不等。值得注意的是,並不是每一尾座頭鯨都知道如何捕獵。

牠們需要經過後天學習。

鎖定目標、迫近、吐泡泡

首先,領導者負責尋找目標魚群。一旦發現目標,領導便會吐出泡泡並發出鳴叫引導鯨群跟隨。就像賽跑前的槍響,鯨魚們接續加入,一邊從下方逐漸迫近魚群、一邊構築泡泡網。

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利用追蹤器紀錄座頭鯨獵捕的移動軌跡。圖/夏威夷大學

突如其來的聲響和氣泡使得魚群驚慌逃竄,氣泡牆就在此時派上用場:阻斷魚群的逃生路線。

一般氣泡網的直徑範圍約三到三十公尺,就像漁夫把魚網灑拋入海,再慢慢提起,隨著魚網上移,網子的直徑也越來越小。同樣道理,座頭鯨製作的氣泡牆越來越窄,把魚群集中在一塊。

大嘴一張,享用美食

隨著魚群越來越集中,收網的時刻到了。鯨群們聽到由領導發出的結束信號,便張大嘴向海面衝去。

在阿拉斯加海域,15 尾座頭鯨的捕獵已經告一段落。圖/wikipedia

這個動作被稱為衝刺進食(lunge-feeding),牠們先是朝獵物衝刺,然後一口吞下魚群和大量的水。為了讓這一大口達到最大的效益,座頭鯨下頷到腹部間有 12~36 道喉腹褶(throat grooves),可以容納足夠多的水和魚群。最後水會透過鯨鬚排出去,只留下魚在嘴巴裡。

有時候也會出點意外?

由於座頭鯨沒有牙齒,再加上牠們的喉嚨只有葡萄柚大小,無法吞下太大的東西,小型甲殼類和群游小型魚是牠們的主要目標……

但這種彷彿閉著眼睛吞東西的舉動偶而也會出現意外。

當然也是會有這種時候啦★圖/CHASE DEKKER

一隻海獅在被吞入鯨魚腹中的前一秒被生態攝影師 Chase Dekker 所拍下。從照片中海獅的表情看來,牠顯然對這發展感到出乎意料。

其實這類意外並不常見,因為掠食者們會盡量錯開彼此的用餐時間。比方說,在鯨魚衝刺前,海獅會先離開。至今為止,生物學家紀錄的到的誤食事件也都和海鳥有關。

若是不甚誤食,鯨魚也會張開嘴把異物排除。那麼這隻海獅最後怎麼樣了呢?生物學家們相信強壯的海獅並不會被誤吞弄傷,而鯨魚的嘴巴也沒有脆弱到會被海獅的動作造成傷害。

所以請別擔心,結局是──兩方皆相安無事。

參考資料:

  1. Whale bubble-net feeding documented by UH researchers through groundbreaking video
  2. Whales’ Bubble Net Fishing | Nature’s Great Events | BBC Earth
  3. Humpback_whale. wikipedia
  4. How a humpback whale ended up with a sea lion in its mouth
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授粉不是昆蟲的專利,熱帶雨林中替血藤授粉的哺乳動物們
PanSci
・2019/04/25 ・2616字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 460 ・五年級

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

  • 作者:何郁庭│國立中興大學森林系碩士畢業,現職計畫專任助理。

說到協助植物授粉的動物,多數人可能先想到的是翩翩飛舞的蝴蝶、蜜蜂、蛾類,或是其他昆蟲。今天要講的故事,則是關於豆科植物血藤 (Mucuna macrocarpa),如何利用狐蝠、松鼠,甚至是獼猴來幫助自己達成傳宗接代的任務。


血藤小課堂

首先,我們需要先認識認識血藤。血藤是豆科蝶形花亞科的成員之一,擁有招牌顯眼的蝶形花冠。通常,蝶形花冠具有 1 枚顯眼的旗瓣、 2 枚翼瓣及 2 枚龍骨瓣兩側對稱,顏色大多為黃色系或淺粉色系,以便吸引昆蟲造訪停留,取用花蜜,順便為植物授粉。

「授粉」,是指雄蕊上花藥內的花粉,傳遞到雌蕊柱頭的過程。經由這個步驟,種子植物才能進行有性繁殖。花的形態根據授粉方式而有所不同,其中,又以由動物授粉的植物種類,其過程最為精巧複雜。

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各種蝶形花冠的照片。A:蝶豆 (Clitoria ternatea)。B:南美豬屎豆 (Crotalaria zanzibarica)。C:長葉豇豆 (Vigna lanceolata)。D:香豌豆 (Lathyrus odoratus)。攝影/何郁庭

血藤名字的由來,在於切開莖後,汁液氧化會變成淡紅色,就像流血一般。

它的種子又黑又扁,像個圍棋棋子,喜歡種子吊飾的人應該不陌生。與血藤同屬的近親大約有 100 種,從前人們認為,血藤屬的植物應該由蝙蝠或鳥類傳播花粉,因為紫黑或暗紅的花色,又大又強壯的花部構造,花萼內儲藏的豐沛花蜜,以及成熟的花散發出「發酵物」的味道等特徵,就像是為了吸引蝙蝠和鳥類而生的。不過,案情真如眾人推想得這般單純嗎?而所有的血藤都由同樣的動物傳播花粉嗎?

血藤的花序,長 30-50 公分,含 10-30 朵花;成熟的花會散發出發酵物般的味道。圖/Kobayashi et al. (2018)


如何觀察血藤花的神秘訪客?

於是乎,研究者鎖定了血藤,並想些好方法來觀察訪花的神秘客到底是誰。血藤分佈在中南半島、海南島、臺灣,一路到日本九州為北界,生長在常綠闊葉林中。研究者們鎖定了九州、沖繩以及臺灣 3 個地點進行觀察。

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問題來了,要如何觀察呢?小心謹慎的動物們可禁不起用肉眼觀察的干擾,會造成訪花者行為和停留時間改變,就好比我們吃飯時被詭異的眼光注視著一樣;另外,肉眼也無法觀察到夜間出沒的訪花者。

因此,研究者選擇用錄影相機,並且配備紅外線攝影和感溫功能。當訪花動物靠近時,因為體溫和氣溫差異,相機才會啟動,減少電力消耗。如此一來,便能達到三全齊美的方案:

  1. 哺乳動物不改變其行為
  2. 可觀察到白天與夜間行為
  3. 記錄訪花細節

經過觀測,研究者得到了驚人的結果:血藤的主要授粉者是大多是不會飛的哺乳類動物,不同地區的動物種類也不同。

臺灣的血藤授粉者主要是赤腹松鼠 (Callosciurus erythraeus),另外還有條紋松鼠 (Tamiops maritimus)、白鼻心 (Paguma larvata);沖繩地區的授粉者是琉球狐蝠 (Pteropus dasymallus);九州地區的主要授粉者是日本獼猴 (Macaca fuscata),還有日本貂 (Martes melampus)。以上的動物中,只有一種是蝙蝠,而研究觀察到的鳥類,訪花頻度很低,也沒有辦法幫助血藤散播花粉。這邊要注意的是,訪花者不一定都能幫助花傳粉,可以將花粉傳遞到雌蕊柱頭上的,叫做 「有效授粉者」。

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圖/3. 主要授粉者。A. 日本獼猴 (Macaca fuscata)。B. 琉球狐蝠 (Pteropus dasymallus)。C. 赤腹松鼠 (Callosciurus erythraeus)。圖/Kobayashi et al. (2018)

前面提到,血藤的花又大又牢固,若要成為血藤的有效授粉者,必須同時下壓花的翼瓣,上推旗瓣,如此一來,被龍骨瓣藏起的雌蕊雄蕊才會伸出,並且碰觸到有效授粉者的身體,帶走花粉。

哺乳類動物當然不是做白工,打開花的時候,花萼內儲藏的花蜜會沿著龍骨瓣流出,讓這些造訪的動物可以嚐到甜頭,得到獎勵 (reward)。血藤的花一旦打開,就沒有辦法再關起來了,因為旗瓣基部有一對勾狀 (hook-like) 突起,原先卡在花萼中,有效授粉者造訪的過程中,鬆開這個機關,接著,花就自動打開了,這一連串的過程,叫做 「迸發開啟」(Explosive Opening),而開啟機關的哺乳動物們,則叫做 「迸發開啟者」(Explosive Opener),血藤堅固的花,還能避免小昆蟲只採蜜而不幫忙的盜蜜行為。

血藤花及花部構造。旗瓣是淺綠色,翼辦及龍骨瓣是紫色。A. 打開前的花。B. 打開後的花。C. 打開前勾狀物的位置。D. 打開後勾狀物的位置。E. 翼瓣及龍骨瓣連接的部位。F. 沿圖 4-A 虛線處橫切面。圖/Kobayashi et al. (2018)

日本獼猴獨特的訪花行為

研究人員觀察到授粉動物們,會使用雙手下壓花的翼瓣,然後將頭埋進旗瓣和翼瓣間的空隙,將旗瓣往上推,如此一來就可以享用植物準備的美味甜點──除了日本獼猴。日本獼猴擁有靈活的雙手,造訪花的行為迥異於其他動物,牠們會一隻手推翼瓣、一隻手推旗瓣,將花掰開並大快朵頤,花粉仍然會沾附到日本獼猴身上,但位置卻不固定。

說到這裡,是不是有人開始好奇臺灣獼猴是否也會這個聰明的方法呢?很遺憾的,臺灣獼猴並不會打開花,而是啃咬血藤的花,直接吃掉。研究者在屏東縣的南仁山生態調查中,用相機拍攝血藤花序,發現 92.9% 的花在未成熟前都被臺灣獼猴給吃了。相對來說,北部的臺灣獼猴則會食用成熟的花。這有可能因為植相差異,導致食物來源不同,獼猴食用血藤的比例也因此改變了。

迸發開啟者轉移:同樣植物不同地區,不同授粉者

無論如何,用手開啟血藤花,是日本獼猴所獨有的行為。血藤需要特殊的方式,由授粉者「開啟」花朵授粉,在不同地區建立族群後,有不同的授粉者,這是一個「迸發開啟者轉移」(Shift of Explosive Openers) 的現象。

同樣的例子,還有原生於馬達加斯加島的旅人蕉 (Ravenala madagascariensis),一直以來由黑白領狐猴 (Varecia variegata) 授粉,然而被引進澳洲後,授粉的工作由灰頭狐蝠 (Pteropus poliocephalus) 取而代之。旅人蕉是人為介入而導致,但自然環境中,是否有其他授粉者轉移的現象,其實我們只了解冰山一角。

鏡頭回到血藤身上,若要了解哺乳類動物如何授粉,那麼研究花的構造,是一件很重要的事。還記得以前的研究人員認為血藤屬的植物皆由是鳥和蝙蝠授粉的嗎?的確,有些種類的血藤跟鳥和蝙蝠有密不可分的關係,可是東南亞地區的血藤是由哪些物種,至今仍然是未知的狀態,等待好奇心旺盛的研究者、觀察者進行詳細調查。

到這裡,我們發現血藤和授粉者之間的關係,要比一般昆蟲授粉的植物複雜許多。而目前我們對哺乳類動物授粉的行為更是知之甚少,儘管研究不易,但獲得的成果既新奇又豐碩。

參考文獻

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