【菜科解读】

共生是指两种不同生物之间的密切合作和互利关系，是自然界中普遍存在的现象。

动物、植物、原生动物和真菌之间存在共生关系。

根据共生的性质和目的，共生可分为有益共生、寄生共生和互惠共生。

有益共生是指一方受益，另一方不受影响的共生关系；

寄生是指一方受益，另一方受损的共生关系；

互利共生是指互惠互利的共生关系。

如今，研究人员发现了更多新奇的共生现象，这也为人类与其他生物的共存和生态环境保护提供了新的思路。

植物与脊椎动物的共生

一般认为自然界中大多数物种的共生都发生在界的范围内，即动物与动物共生、植物与植物共生、原生动物与原生动物共生。

但事实上，共生现象发生在大量的跨界物种中，如动植物之间的共生。

然而，在过去，研究人员发现物种的跨界共生通常发生在低等原生动物和动植物之间。

现在研究人员发现植物可以与高等脊椎动物共存。

加拿大戴尔豪斯大学的柯尼等人发现，绿藻，一种水生植物，可以寄生在动物蝾螈的胚胎中，而蝾螈是脊椎动物。

过去，人们认为鱼类、鸟类、爬行动物和哺乳动物（包括人类）等脊椎动物都有一个独特的免疫系统，可以排斥任何进入其体内的异物。

因此，植物不会在脊椎动物中生长。

当然，以前的研究人员也知道绿藻可以寄生在低等动物身上，比如鞭毛虫。

绿藻含有丰富的叶绿素，当绿藻进入鞭毛虫体内时，会使其变绿。

鞭毛虫没有消化道，甚至没有嘴。

因此，绿藻进入鞭毛虫最重要的作用就是为鞭毛虫提供食物和能量。

由于绿藻富含叶绿素，它们可以通过鞭毛虫的皮肤吸收阳光，进行光合作用，并合成食物来支持鞭毛虫。

反过来，绿藻也可以利用鞭毛虫的排泄物作为营养物质，因此它在鞭毛虫体内终生生长。

但斑点蝾螈中绿藻的发现改变了人们对共生的看法，证明了植物可以与脊椎动物共存。

北美斑点蝾螈只有在捕食和繁殖时才会出现。

在繁殖过程中，它们在池塘中产卵，让卵漂浮在水面上，这为卵与藻类密切接触提供了机会，而藻类最喜欢池塘环境，因为那里阳光充足，不易受到其他生物的干扰。

柯尼等人偶然发现这些斑点蝾螈的卵是绿色的。

原来蝾螈的卵囊里有绿藻。

然而，绿藻进入蝾螈卵内并不是一种简单的寄生关系，而是卵囊中的绿藻为蝾螈胚胎提供氧气，绿藻也从胚胎排泄物中获得所需的氮。

因此，这是一种互利共生。

为什么绿藻会进入斑点蝾螈的胚胎细胞？研究人员认为，绿藻进入成年蝾螈生殖细胞有两种可能。

一种是斑点蝾螈胚胎中的绿藻可能来自蝾螈的亲本，这是一种垂直传播；

另一种可能是蝾螈从环境中吸收藻类，或者藻类钻入蝾螈体内。

但不论怎样，绿藻进入蝾螈体内说明，植物与脊椎动物可以互利互惠的共生。

像夫妻那样忠诚的专性共生

从共生形式上看，有特定共生和兼性共生。

前者意味着共生生物需要共生关系来维持生命；

后者意味着共生只会提高共生生物的生存概率，但并非必要。

因此，共生有时是不对称的。

在共生中，很可能一个有机体是强制性共生体，另一个是兼性共生体。

现在，研究人员在动植物共生中发现了一种新的强制共生现象，就像人类的一夫一妻制一样。

这种特殊的共生关系是植物释放自己独特的化学气味来吸引动物，从而帮助植物繁殖和生存。

同时，这些动物也需要植物来生存和繁殖。

研究人员早就发现，植物利用花粉的气味吸引蜜蜂授粉，无花果树也依靠这种机制吸引一种特殊种类的蜜蜂，无花果黄蜂为它们的花授粉。

然而，目前还不清楚花中的什么物质能吸引榕小蜂。

中外科学家联合分析了榕树隐花花序的挥发物，并检测了榕小蜂对挥发物的行为反应。

结果表明，榕树通过释放一种不常见的挥发性化合物，对其传粉榕小蜂具有特殊的吸引力。

因此，研究人员也了解了榕树与榕小蜂之间的特定共生关系。

研究人员观察到的榕树是鸡嗉子榕，榕树有隐匿的头状花序，在开放期产生一种特殊的气味来吸引榕小蜂。

结果表明，4-甲基茴香醚占榕树开放期挥发物的94%～98%，是吸引榕小蜂的主要物质。

其它榕树花序挥发物中不含4-甲基茴香醚。

这也意味着榕树释放的4-甲基茴香醚是独一无二的，它只能吸引无花果黄蜂。

其他不含4-甲基苯甲醚的无花果树对榕小蜂没有吸引力。

4-甲基茴香醚是从榕树中提取的一种稀有挥发性化合物。

正是由于它的稀有性和独特性，它建立了对榕小蜂、传粉者的特异性吸引，并建立了独特的榕小蜂特有的共生关系。

榕树与榕小蜂之间的特殊共生关系并不意味着只有榕树才能获利。

相反，榕小蜂会依靠这种特殊的共生关系定居下来。

这里也是榕小蜂繁殖的地方。

冒死也要共生

既然共生是一种互利的关系，那么这两个物种之间不应该有任何损害。

然而，有时一些物种为了与那些可能伤害自己的物种产生共生关系而战斗到死亡，这就要求共生物种具有更高的生存智慧和生存方式。

例如，猪笼草是食肉植物，吃一些昆虫和小动物。

即便如此，一些小动物也不得不与它们形成共生的战略伙伴关系。

猪笼草猎杀动物的原因是它通常生长在养分缺乏的土壤环境中。

它需要捕食昆虫和小动物以获得足够的氮以维持生长和生存。

世界上最大、最美丽的猪笼草是马来王猪笼草。

虽然猪笼草的嘴大到可以吞下一整只树鼩，但在多年的研究中，研究人员从未在猪笼草中发现树鼩的尸体，而含有更多肉的树鼩应该是王猪笼草的美味猎物，这让研究人员非常困惑。

现在，研究人员逐渐了解到树鼩与猪笼草有着特殊的共生关系。

研究人员在测试猪笼草的内部物质时发现了一些刚被住在猪笼草旁边的树鼩排泄的粪便。

树鼩是灵长类动物的一个小亲戚。

他们用猪笼草的陷阱袋作为厕所，树鼩的粪便可以滋养猪笼草，因为任何动物的排泄物都含有丰富的氮，而氮正是植物所需要的。

虽然树鼩使用猪笼草的陷阱作为厕所，但危险是显而易见的。

如果它们掉进去，它们将成为猪笼草的美味佳肴。

但是树鼩有一种高超的能力，可以把猪笼草的捕虫袋当作马桶。

相比之下，猪笼草与动物更紧密的共生关系不是树鼩把它当作厕所，而是另一种动物蝙蝠，它把猪笼草作为自己的栖息地或卧室，长期地与杀手猪笼草共存。

蝙蝠躲在猪笼草的陷阱里捕捉昆虫的食物，蝙蝠的排泄物是猪笼草很好的营养物质。

然而，蝙蝠把陷阱当作卧室是一个长期的风险，甚至是终生的风险。

蝙蝠如何避免被陷阱吞食的危险呢？

文莱大学的乌尔曼 格拉夫副教授及其研究小组在婆罗洲沼泽地发现的蝙蝠和猪笼草都有自己的特点。

前者是一只小型哈氏长毛蝙蝠，后者是一个莱佛士猪笼草，它拥有超长的捕虫囊。

此前的研究发现，莱佛士猪笼草捕食的昆虫数量只有婆罗洲其他食肉植物的1/7，因此，不算是厉害的猪笼草。

格拉夫等人是在研究莱莱佛士猪笼草补充氮摄入量时，发现小毛蝙蝠生活在猪笼草的捕虫囊中。

此外，小型哈氏长毛蝙蝠生活在莱佛士猪笼草捕虫囊中部。

即使在莱佛士猪笼草的一侧，也有一个围栏供蝙蝠用作床，这样长毛蝙蝠可以避开陷阱的底部，以保护长毛蝙蝠不被莱佛士猪笼草吞食和消化。

莱佛士猪笼草为它们提供了庇护所，长毛蝙蝠能够更好地捕食诸如蚊子、夜蛾、金龟子和尼姑虫之类的猎物。

当然，长毛蝙蝠的粪便也能滋养莱佛士猪笼草。

这不仅是一种危险，也是一种典型的动植物共生现象。