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      食草動物與植物的斗爭

      2022-08-02 13:46:14喬志遠(yuǎn)
      中外文摘 2022年13期
      關(guān)鍵詞:食草動物單寧酸長頸鹿

      □ 喬志遠(yuǎn)

      達(dá)爾文曾在《物種起源》中提出“自然選擇”的觀點(diǎn)。他認(rèn)為,面對復(fù)雜的環(huán)境變化與殘酷的生存斗爭,為了確保物種的存續(xù),生物會根據(jù)自身情況進(jìn)行變異與進(jìn)化,做出所謂的“適應(yīng)性改變”:在這個(gè)過程中,進(jìn)化方向“正確”、適應(yīng)能力強(qiáng)的生物生存下來并繁衍后代,進(jìn)化方向“錯(cuò)誤”、適應(yīng)能力弱的生物則逐漸被淘汰。這就是“物競天擇,適者生存”。簡而言之,能夠一直存活在這顆星球上的,一定是最能適應(yīng)環(huán)境變化的物種。

      根據(jù)達(dá)爾文的說法,那些時(shí)至今日依然繁盛的植物,顯然具備一定的“自保”能力——否則早就被食草動物啃食殆盡了。事實(shí)也確實(shí)如此。雖然不能動、不能躲,但植物一直在想辦法,避免自己成為其他生物的“盤中餐”。例如:胡椒科胡椒屬的苧葉蒟,其果實(shí)富含類似辣椒素的物質(zhì),能夠讓食草動物涕淚橫流,再也不敢靠近;當(dāng)歐洲玉米遭到毛蟲攻擊時(shí),玉米植株會釋放出易揮發(fā)的β-石竹烯來吸引毛蟲的天敵寄生蜂,仿佛在說“來人,護(hù)駕”;深受蚜蟲之苦的野生土豆則掌握了蚜蟲的“電報(bào)密碼”,能夠揮發(fā)出蚜蟲用來警告同類逃命的信息素β-金合歡烯,模仿警報(bào)嚇跑它們……

      面對來自植物的反抗,食草動物顯然也有自己的應(yīng)對之道。這種“你有張良計(jì),我有過墻梯”的斗智斗勇,促使動物與植物不斷進(jìn)化,最終構(gòu)成了今日我們所熟悉的紛繁多樣的生態(tài)體系。

      青草:如果我足夠難吃,你們能放過我嗎

      青草是我們身邊隨處可見的植物,它們不僅供養(yǎng)了大量的食草動物,還是城市綠化的重要組成部分,是生態(tài)系統(tǒng)中不可或缺的一員。然而,我們很少認(rèn)真地思考一個(gè)問題:“既然青草如此常見,為什么我們不能食用它們呢?”其實(shí),人類不能食用青草的原因很簡單——它們實(shí)在是太“難吃”了。

      首先,我們在心理上就把青草劃歸為“難吃”的一類食物。在漫長的進(jìn)化過程中,我們的祖先通過基因傳承味覺記憶,告訴后代如何選擇最有利于自身的食物。肉類、植物果實(shí)富含蛋白質(zhì)與糖分,可以補(bǔ)充能量,增強(qiáng)體質(zhì),在不斷的記憶強(qiáng)化中,它們便成了“美味”的象征,當(dāng)我們進(jìn)食這些食物時(shí),舌頭與大腦都會產(chǎn)生愉悅的反饋。而青草不僅無法滿足我們對營養(yǎng)成分的需求,還含有令人不適的草酸,久而久之,青草便成了“難吃”的象征,讓大腦敬而遠(yuǎn)之,毫無食用的欲望。

      其次,青草在口感上也確實(shí)“難吃”。青草看似柔弱,但內(nèi)部纖維極其粗糙,表面還有很多細(xì)小的二氧化硅晶體和角質(zhì)化鉤刺,不僅難以咀嚼,而且不好消化。此外,萬一沒完全嚼爛就囫圇吞下,青草鋒利的葉片邊緣還有可能劃傷口腔與食道,令食用者倍感折磨。更令人無奈的是,青草的草酸和粗糙纖維會大幅降低牙齒的使用壽命,進(jìn)而損害口腔健康。因此,無論作為日常食材還是短期救濟(jì)糧,青草都不是一個(gè)好的選擇。

      青草的這些防御方法十分有效,不僅是人類,很多史前食草動物也對它們束手無策,因此,自始新世起,青草開始在地球上大肆擴(kuò)張,大規(guī)模取代了原有的植物類型,讓那些喜好柔嫩枝葉的史前食草動物失去了食物來源,最終大量死亡,直至滅絕。不過,仍有部分食草動物頑強(qiáng)地存活了下來,它們完成了適應(yīng)性進(jìn)化,找到了戰(zhàn)勝青草的取勝之鑰。

      首先是耐磨的牙齒。為了盡可能地降低食用青草帶來的牙齒損耗,保持進(jìn)食能力,以馬為代表的奇蹄目食草動物“見招拆招”,進(jìn)化出了耐磨度極高的高冠齒。這種牙齒的齒冠高度大于齒根高度,長度大約是我們?nèi)祟愌例X的4~5 倍。有了超長的齒冠,馬兒就可以放心地食用青草,再也不用擔(dān)心牙齒會不會磨壞了。

      沒有高冠齒?那也沒關(guān)系,以牛為代表的偶蹄目食草動物找到了獨(dú)屬于它們的解決之道——既然牙口不夠好,不妨全部交給胃來解決。這就是我們熟知的反芻行為。在漫長的進(jìn)化過程中,牛將自己的食道逐漸改造成3 個(gè)類似胃的器官——瘤胃、網(wǎng)胃與瓣胃。經(jīng)過簡單咀嚼的青草暫時(shí)存放在瘤胃與網(wǎng)胃中,由細(xì)菌自行發(fā)酵;幾小時(shí)的發(fā)酵過后,青草變得軟嫩,此時(shí)將它們逆嘔回口中,經(jīng)過再次咀嚼后才允許它們進(jìn)入瓣胃中被碾成食糜;最后由真正的胃——皺胃進(jìn)行充分的消化。

      金合歡樹:與長頸鹿斗,其樂無窮

      與青草“一招鮮,吃遍天”的策略不同,還有一些植物被食草動物征服后不肯言敗,不斷進(jìn)化完善,把原本一邊倒的局勢變成了互有來回的拉鋸戰(zhàn)。金合歡樹就是其中的杰出代表。

      金合歡樹是非洲的常見樹種,它們高大、好看,還是當(dāng)?shù)刂慕?jīng)濟(jì)作物。從金合歡樹身上提取的阿拉伯膠是一種安全無害的增稠劑,富含鈣、鎂、碘鹽和糖分,常被用于制作巧克力、糖果等零食。

      如果你到訪非洲大草原,可能會看到這樣的畫面:幾只長頸鹿圍繞著一棵金合歡樹啃食樹葉,過一會兒,又換到另一棵樹旁繼續(xù)享用美味,看上去悠然自得。這樣的場景其實(shí)是兩者漫長博弈的結(jié)果,而這場博弈的開端,還要從金合歡樹初入非洲說起。

      金合歡樹本是產(chǎn)自熱帶美洲的低矮灌木,為了適應(yīng)非洲的干旱氣候,金合歡樹將自己的葉片縮小,以減少水分的蒸發(fā)。這種做法的確幫助它們平穩(wěn)度過了旱季,卻也帶來了新的威脅——當(dāng)大量植物干癟枯萎之時(shí),只有金合歡樹郁郁蔥蔥,自然躲不過食草動物的眼睛。很快,長頸鹿、長頸羚都開始食用金合歡樹樹葉,把金合歡樹吃干抹凈。

      為了活下去,金合歡樹開始第一次進(jìn)化——長高。它們從低矮的灌木逐漸進(jìn)化為2~4 米高的樹木,樹冠的位置也隨之提升,使得大多數(shù)食草動物再也吃不到它們。不過,這一策略在逼迫絕大多數(shù)食草動物另尋食物的同時(shí),也使得喜食金合歡樹葉的長頸鹿隨之進(jìn)化。長頸鹿尤其喜歡吃金合歡樹頂部的嫩葉,隨著金合歡樹越長越高,望美食而不可得的長頸鹿領(lǐng)悟了“身高不夠,脖子來湊”的道理,也將短脖子進(jìn)化得越來越長,最終與金合歡樹并肩高,又可以盡情享用金合歡樹的樹葉了。

      眼看長高無法解決問題,金合歡樹開始了第二次進(jìn)化——生刺。金合歡樹的每一條枝椏上都長滿了五六厘米長的尖刺,樹葉又恰好與這些尖刺混在一起,極具迷惑性,食用它的動物一不小心就會被戳傷、流血。不過,吃過幾次虧后,長頸鹿很快就找到了避開這些尖刺的方法:它們用極其靈巧的舌頭,從側(cè)面下嘴,輕柔、緩慢地將葉片卷在舌中,再順著枝丫的走勢把葉片“擼”進(jìn)嘴里。尖刺很快就失去了用武之地,成為可有可無的裝飾品。

      “一計(jì)不成,又生一計(jì)”,金合歡樹開始在內(nèi)里下功夫——制毒。當(dāng)金合歡樹感知到危險(xiǎn)時(shí),它們就會在10 分鐘內(nèi)分泌大量單寧酸,企圖將對方毒殺。但是,長頸鹿進(jìn)化出了極強(qiáng)的抗毒能力,少量的單寧酸并不能將長頸鹿置于死地。而且,長頸鹿很聰明,它們在金合歡樹分泌出足量單寧酸之前盡可能地多吃,等單寧酸分泌得差不多時(shí),長頸鹿已經(jīng)換到另一棵樹旁繼續(xù)享用美味了。

      總而言之,金合歡樹的第三次進(jìn)化也以失敗告終——不過,它們僅僅是敗給了長頸鹿而已。對于其他動物而言,單寧酸的殺傷力是不可小覷的:1990 年,南非曾發(fā)生過3000 多頭長頸羚被毒死的事件,其原因正是它們食用了金合歡樹樹葉。

      長高也沒用,長刺也沒用,制毒也沒用,金合歡樹只好“認(rèn)栽”了——既然無法阻止你吃,那就讓你盡量少吃些吧。于是,金合歡樹又進(jìn)化出了一套報(bào)警方法:當(dāng)一棵金合歡樹被長頸鹿啃食時(shí),它會釋放一種無色有味的氣體,隨風(fēng)傳給附近的金合歡樹,接收到信號的金合歡樹就會立即分泌單寧酸,以避免成為長頸鹿的下一個(gè)目標(biāo)。但是長頸鹿很快識破了金合歡樹的小伎倆:既然你是隨風(fēng)傳播信號,那處在逆風(fēng)區(qū)的樹不就是可以安全食用的嗎?于是,長頸鹿學(xué)會了逆風(fēng)覓食,專挑那些沒有接收到信號的金合歡樹吃。

      被逼到絕路的金合歡樹無計(jì)可施,在萬般無奈之下,它們開始“借刀殺人”,借用昆蟲驅(qū)趕長頸鹿。金合歡樹的尖刺底部膨大成一個(gè)空心的球體,為螞蟻提供建筑蟻巢的空間;它們還用樹葉基部分泌的蜜汁作為誘餌,誘惑螞蟻前來“看房”。有了金合歡樹“包吃包住”的承諾,螞蟻們紛紛進(jìn)駐,在金合歡樹上安了家。

      當(dāng)對此毫不知情的長頸鹿像往常一樣啃食樹葉時(shí),螞蟻們辛苦建立的家也會被拆得七零八落。憤怒的螞蟻為了保護(hù)家園,就會向長頸鹿發(fā)起攻擊。它們朝長頸鹿噴射蟻酸,令長頸鹿灼痛難忍;還有一些螞蟻直接爬到長頸鹿臉上、鼻孔中撕咬,讓長頸鹿痛不欲生。最終,長頸鹿因忍受不住疼痛被迫撤退,螞蟻的數(shù)量也損失慘重,短時(shí)間內(nèi)無法對樹木造成實(shí)質(zhì)性的影響。作為唯一的受益者,金合歡樹可以悠然地“坐山觀虎斗”,自己的大部分樹葉也借此得以保全。

      有了螞蟻的幫助,金合歡樹就永遠(yuǎn)安全了嗎?并非如此。面對難以解決的螞蟻,長頸鹿也摸索出了自己的“游擊戰(zhàn)”戰(zhàn)術(shù):趁著螞蟻沒反應(yīng)過來,能多吃點(diǎn)就多吃點(diǎn);等螞蟻們有了集聚的征兆,長頸鹿就會迅速撤退,轉(zhuǎn)移去逆風(fēng)口啃食其他樹;等逆風(fēng)口的螞蟻被惹怒,前一棵樹上的螞蟻也差不多安靜了,長頸鹿便會回去繼續(xù)啃食最初的那棵樹。

      長頸鹿和金合歡樹這對“歡喜冤家”就這樣一同生存了千百萬年,而它們之間的這種你來我往、相互制約的生存博弈,正是推動自然界不斷向前發(fā)展的原始驅(qū)動力。

      回到我們最初提及的3 個(gè)事例,它們其實(shí)也都有后續(xù)的進(jìn)展:辣度驚人的苧葉蒟驅(qū)趕走了食草動物,卻也“培育”出樹鼩這樣的“吃辣高手”;歐洲玉米釋放的信息素保護(hù)它們免受毛蟲侵襲,卻也無形中招來了致病真菌;當(dāng)蚜蟲們能夠識破“假警報(bào)”的把戲,野生土豆也開始優(yōu)化“假警報(bào)”的傳播方式,巧妙地模仿起蚜蟲的警報(bào)節(jié)奏……這種“道高一尺,魔高一丈”的場景,每天都在上萬種生物之間反復(fù)上演。

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