據《中國科學報》報道,中國科學院昆明植物研究所高山植物多樣性研究組與英國埃克塞特大學的科研人員發現,作為我國傳統藥用植物川貝的重要來源,梭砂貝母會演化出與環境岩石相同或相似的新的色彩偽裝自己,從而躲避人類的採挖活動。相關研究成果日前在線發表於《當代生物學》。
適者生存,不適者淘汰,這是生物演化的基本規則,梭砂貝母也不例外。梭砂貝母是生長在我國西南高山流石灘上的一種貝母屬植物,為多年生草本植物。梭砂貝母演化出保護色既可能是生態的原因(如食草動物對梭砂貝母的採食),也可能是環境的原因(如環境污染),還有可能是人為的原因(如人類的採摘)。
昆明植物研究所的研究人員通過研究給出的答案是,人類的採摘是造成梭砂貝母演化出與當地岩石同一顏色的原因,與環境融為一體。根據有幾點:一是,經過長期多地觀察,研究人員沒有發現動物取食梭砂貝母的明顯痕跡。而且,由於體內富含生物鹼,貝母屬植物具有很強的化學防御能力,在一定程度上可以抵御動物取食。這就否定了梭砂貝母變色是因為避免食草動物的採食。
其次,梭砂貝母作為中國傳統藥用植物川貝的重要來源,其地下鱗莖長期遭到大量採挖,這種採挖行為本身有可能產生強烈的選擇壓力。這是通過研究來証實的。研究人員採用了專為人類色覺設計的CIELAB色覺模型,發現梭砂貝母的體色在群體之間存在顯著差異。利用該模型,研究人員計算了貝母與岩石背景的匹配程度作為衡量偽裝程度的指標,並編寫了一款名為“找貝母”的網絡游戲。在一年多時間裡,來自全球的500多名玩家參與了這項實驗。結果表明,偽裝更好的貝母的確更難被找到,而且擁有三色視覺的人類搜尋目標的速度要比二色視覺的動物更快。
此外,研究團隊從當地藥商那裡獲得了過去6年的梭砂貝母採收量,並評估了每個群體單粒貝母鱗莖的干重。結果發現,每獲得1000克干燥鱗莖,就意味著採挖超過3000株貝母,這是相當強大的選擇壓力。計算顯示,採集強度越大的地方,貝母偽裝越好。這些情況大致可以証明,梭砂貝母演化出與當地環境一樣的保護色是因為人類的採摘過多,強度過大。盡管還有一些細節需要弄清,但是,從已經認同的生物演化理論也可以得到証實,這就是生物的擬態學說。
擬態是指一個物種在演化過程中獲得與另一種成功物種相似的特征,包括顏色、形狀、行為動作等,以混淆另一方(如掠食者)的認知,進而遠離或靠近擬態物種。這種現象在動植物和微生物中都比較常見,如昆虫、魚類、兩棲類、植物甚至是真菌等,都會使用擬態。
從自然原理看,梭砂貝母的擬態變化只是一種最基本的擬態,即貝氏擬態,是一個物種擬態模仿另一個成功的物種,顯得有毒或者是無食用價值,或者是讓其他物種難以發現並捕食,但該擬態並不會阻擊或打擊捕獵者。所以,這樣的擬態很難阻止人們的採集。
顯然,梭砂貝母把自己偽裝成環境的顏色,隻能是向人類呼吁:“行行好,別再採集我了,否則,我就會在自然中消失!”嚴格執行《中華人民共和國野生植物保護條例》,保護野生的梭砂貝母迫在眉睫。一個權宜之計是,如果確需採集梭砂貝母用做中藥材,可以通過人工種植來替代。
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