伞形花冠如何进行欺诈 [视频]

一种闻起来像假装垂死蜜蜂的花朵欺骗盗食蝇为其免费授粉

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


在鲜为人知但非常成功的生态位名录中,有一个生态位让我大吃一惊。显然,有些蝇类专门以已死或垂死蜜蜂的身体分泌物为食。比如:蜘蛛抓住了蜜蜂,苍蝇闻到蜜蜂挣扎着逃脱蜘蛛的气味,苍蝇猛扑过来,舔舐正在殊死搏斗的蜜蜂的美味汁液,从蜘蛛的食物中偷食。

我喜欢其中一只厚脸皮的苍蝇直接落在蜘蛛身上。


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但这不是让我震惊的生态位。或者至少,不仅仅是这一个。

有一种植物专门通过从花朵中散发出假装垂死蜜蜂的气味来欺骗这些苍蝇。它们将苍蝇困在里面整整 24 小时,没有任何东西可吃——甚至没有花粉或花蜜。只有在苍蝇有充足的时间爬遍花朵的“不正经部位”寻找食物或出路并获得一包粘稠的植物精子(如果你不知道,那就是花粉里面的东西)后,它们才会被释放。

当它们虚弱和饥饿地出现时,它们可能会像白痴一样直接飞入下一朵具有欺骗性的花朵,再次被困住。在这个过程中,它们可能会留下那包粘稠的东西,为花朵的邪恶欺诈性交配卖力,并不知不觉地制造出更多假装垂死蜜蜂的花朵。

大自然不是很伟大吗?

这个故事的植物明星是 Ceropegia sandersonii——伞形花冠。想看看它名字的由来吗?

这种攀缘藤本植物原产于南非,并非唯一从事欺骗性商业行为的植物。百分之四到六的植物——大约 15,000 种——采用欺骗性授粉。更著名的例子之一是花朵像雌蜂的兰花,引诱雄蜂与之交配(很像可怜又可悲的鹿试图与草坪装饰品交配。)相反,蜜蜂最终只是在下一朵兰花上再次上当受骗时,为花朵完成了交配。

物理拟态只是花朵欺骗昆虫的一种方式。它们还可以利用化学物质来欺骗传粉者免费工作。生长在丹佛和博尔德上方的落基山脉中,非常可爱的西部仙女鞋兰兰花就使用了这种诡计,用诱人的气味和假雄蕊和蜜腺来引诱大黄蜂,但不提供实际的花蜜或花粉作为访问的回报。然而,气味因花而异。因此,传粉者无法学会将一种特定的气味与欺骗联系起来,大黄蜂会一次又一次地受骗。

伞形花冠,也称为巨型Ceropegia,通过恶魔般地将受困蜜蜂的气味与陷阱陷阱结合起来,进行了自己的诡计,一群欧洲和南非科学家最近了解到

科学家们知道 Ceropegia 属植物采用欺骗手段将苍蝇引诱到花朵中,但他们不确切知道是如何做到的。他们确实知道,最常为 Ceropegia 花朵授粉的苍蝇是盗食寄生性的,也就是说,它们通过以体液为食来偷取其他动物的食物——通常是从蜘蛛或其他昆虫捕食者的挣扎或最近死亡的猎物中渗出的下颚或螫针腺体中渗出的体液。

只有这些苍蝇的雌性——通常是 Desmometopa 属——才是盗食寄生性的(就像只有雌性蚊子吸血一样),因为它们需要这些分泌物中的蛋白质来制造卵。这就好像有蚊子专门成群结队地飞到被美洲狮杀死的鹿身上,舔舐从中渗出的血液。科学家们曾假设,这些盗食寄生性苍蝇利用受困蜜蜂发出的挥发性气味(也称为警报信息素)来找到它们,这表明伞形花冠可能正在模仿这些气味。

科学家们假设,如果 Ceropegia 花朵正在模仿 Desmometopa 蜜蜂的食物,它们就会吸引这些苍蝇,花朵会散发出通常在花朵中找不到的异常化合物或化合物混合物,并且这些化合物会与挣扎的蜜蜂散发出的化合物重叠。

事实上,伞形花冠最常见的访客是盗食寄生性的 Desmometopa。在实验花朵内部,主要出现雌性 Desmometopa,这与花朵模仿只有雌性才觉得不可抗拒的食物来源的想法一致。伞形花冠散发出的化学化合物中,有 60% 与欧洲和南非蜜蜂亚种在“模拟攻击”下释放的挥发物重叠。此外,蜜蜂散发的气味变化很大,花朵也通过大大改变自身的气味来模仿这一点。

蜜蜂散发的一种化学物质——一种名为 2-庚酮的麻醉剂——也针对小到无法被蜇伤的节肢动物攻击者。这让我震惊,因为我以前从未听人说过:蜜蜂实际上是在释放麻醉气体。伞形花冠也是如此。

Desmometopa 苍蝇的电生理学测量还发现,在伞形花冠和挣扎的蜜蜂中都发现的化合物中,几乎有一半被苍蝇的触角接收到。在 Desmometopa 雷达上注册的化合物中,有四种化合物的纯化学形式也吸引了它们,使其远离花朵或蜜蜂,并且它们在几秒钟内就做到了这一点,这与这些苍蝇对短暂的食物来源做出反应的想法一致。已知这四种化合物的组合不会由伞形花冠以外的任何其他花朵或蜜蜂在极端情况下以外的任何其他昆虫散发出来。

参考文献

Heiduk, Annemarie, Irina Brake, Michael von Tschirnhaus, Matthias Göhl, Andreas Jürgens, Steven D. Johnson, Ulrich Meve, 和 Stefan Dötterl. "伞形花冠模仿受攻击的蜜蜂以吸引盗食寄生性苍蝇进行授粉。" Current Biology (2016).

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