槲寄生的自然史

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


槲寄生经常在糟糕的节日特辑中被发现悬挂在恋人的头上——但只在一年中的一个月。这很容易让人忘记,全世界有超过 1300 种槲寄生常年悬挂在森林中,寄生于全球数千种树木。或者,更确切地说,是半寄生,这意味着这种植物是部分自给自足的:它有自己的叶子来收集阳光并将其转化为能量,但从寄主树木中获取水分和养分。

抛开语义不谈,长期以来,槲寄生一直被认为是“寄生虫”一词的缩影:一种吸血灌木,插入树干和树枝,绞杀和杀死世界各地的树木。这种空气传播的寄生性非常成功,以至于人们认为槲寄生已经独立进化出五次。

但是,纯粹负面的观点开始改变。槲寄生可能寄生于树木,但它也为森林动物提供宝贵的服务。它的花蜜和浆果是鸟类、昆虫(如蛾、甲虫、蜜蜂和苍蝇)和哺乳动物的食物来源。它的绿叶是一种资源丰富的区域,可用作庇护所,对于某些鸟类来说,是一个甜蜜的筑巢地点。


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槲寄生最初是如何爬到树干上的?简而言之:粘性的粪便。槲寄生主要依靠鸟类和哺乳动物来传播种子;事实上,10 科 90 种鸟类被认为是槲寄生专家。浆果颜色鲜艳,覆盖着一种叫做黏液素的粘性胶水,这种胶水可以在动物的消化道中存活。因此,即使在被排出体外后,种子仍然可以粘在最近的树枝上……或者粘在另一只动物身上,将其运送到其他地方。

一旦涂抹在树干或树枝上的合适位置,槲寄生种子就会发芽,并长出一个穿透钉,机械地钻入树中,直到它碰到营养管道。穿透钉之后是吸器,即插入树栖寄主以吸取营养和水分的根。下一步是生长叶子、花朵和浆果,这个过程在某些物种中可能需要 2-6 年。

一旦开花,奇迹就开始了,槲寄生植物长出花朵和花蜜来喂养昆虫和鸟类,如蜂鸟。授粉后,这些花朵变成浆果……然后这个过程又重新开始。

槲寄生还提供更广泛的生态系统服务:当它落叶时,它为森林地面提供丰富的养分。大多数落叶树会储存它们珍贵的养分,并在叶子掉落之前吸取叶子中最后一滴富含养分的汁液。但是,由于它们的寄生性,槲寄生植物不太关心保存养分——它们总是可以从寄主那里偷取更多!因此,富含养分的叶子掉落下来,刺激了其他植物(以及寄主树木本身)的生长。

这可能比生产水果、花朵和筑巢庇护所更重要生态系统过程。在最近的一项研究中,科学家们从澳大利亚的桉树林中移除了槲寄生。三年后,五分之一的脊椎动物物种离开了这片林地——这是一个惊人的结果。由于许多放弃栖息地的物种以森林地面的昆虫为食,作者认为,与移除槲寄生浆果和花朵相比,这种落叶层机制更能解释生物多样性的丧失。

正是那些美丽的浆果吸引了鸟类和蜜蜂传播槲寄生种子,促使欧洲人在圣诞节前后用它来装饰客厅。(嗯,还有异教文化。)所以下次你在聚会上看到槲寄生时,忘记亲吻吧——抓住你女朋友或男朋友的胳膊,解释说你想和他们半寄生。

Watson D.M. & Herring M. (2012). 槲寄生作为关键资源:一项实验性测试,《英国皇家学会学报B:生物科学》,279 (1743) 3853-3860。DOI: 10.1098/rspb.2012.0856

Watson D.M. (2001). 槲寄生 - 全球森林和林地中的关键资源,《生态学和系统学年度评论》,32 (1) 219-249。DOI:10.1146/annurev.ecolsys.32.081501.114024 (PDF)

图片来源

(1) 白色槲寄生浆果,Flickr 用户 swamibu CC BY-NC 2.0

(2) 槲寄生鸟,Flickr 用户 0ystercatcher, CC BY-NC-SA 2.0

(3) 矮槲寄生,Jill Siegrist, CC BY-NC-SA 2.0

Hannah Waters is a science writer fascinated by the natural world, the history of its study, and the way people think about nature. On top of science blogging, she runs the Smithsonian's Ocean Portal, a marine biology education website, and is science editor for Ladybits.

Hannah is a child of the internet, who coded HTML frames on her Backstreet Boys fanpage when she was in middle school. Aptly, she rose to professional science writing through blogging (originally on Wordpress) and tweeting profusely. She's written for The Scientist, Nature Medicine, Smithsonian.com, and others.

Before turning to full-time writing, Hannah wanted to be an oceanographer or a classicist, studying Biology and Latin at Carleton College in Northfield, Minnesota. She's done ecological research on marine food webs, shorebird conservation, tropical ecology and grassland ecosystems. She worked as a lab technician at the University of Pennsylvania studying molecular biology and the epigenetics of aging. And, for a summer, she manned a microphone and a drink shaker on a tour boat off the coast of Maine, pointing out wildlife and spouting facts over a loudspeaker while serving drinks.

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