生物共生的冒险游戏

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  绿藻可以寄生于低等动物,如鞭毛虫的体内。绿藻富含叶绿素,进入鞭毛虫体内会使鞭毛虫呈绿色。鞭毛虫自己没有消化道,甚至连嘴巴都没有,因此,绿藻在鞭毛虫体内最重要的作用,是为其提供食物和能量。因为绿藻富含叶绿素,可以透过鞭毛虫的皮肤吸收阳光,进行光合作用合成食物,来供养鞭毛虫。同时,绿藻也可以采用鞭毛虫的排泄物作为营养物,所以它一辈子都生长在鞭毛虫体内,二者就形成了紧密的共生关系。
  共生是两种不同生物之间形成的紧密合作和互利关系,是自然界中司空见惯的现象。一般来说,自然界的物种共生大多发生在“界”的范围内,即动物与动物共生,植物与植物共生。即使共生现象发生在跨界物种之间,生物学家相信,这种现象也只在低等的原生生物与动物或植物之间发生,比如绿藻与鞭毛虫的共生就属于这种情况。
  过去人们认为,鱼、鸟、爬行类动物、哺乳动物等脊椎动物的免疫系统具有排他性,对任何进入体内的异物都会排斥,所以植物不会生长于这些动物的细胞内与之共生。但是,加拿大戴尔豪斯大学的柯尼等人最近发现,绿藻能寄生于蝾螈的胚胎内与之共生,而蝾螈是较高等的脊椎动物。柯尼等人在一个偶然的机会发现,一种星点蝾螈的卵是绿色的,仔细观察才知道,其卵囊里有绿藻,绿藻钻进蝾螈卵里并非简单的寄生其中,而是为蝾螈胚胎提供氧气,绿藻则从蝾螈胚胎的排泄物里取得自己所需要的氮。因此,这一发现改变了人们对生物共生的看法,首次证明植物可以与脊椎动物共生。
  虽然生物的共生应当是一种互惠互利的关系,但是人们也发现,一些物种之间的共生却是一种“冒险的游戏”,这就需要它们具有高超的生存智慧了。
  猪笼草是一种食虫性植物,它拥有一个独特的器官——捕虫囊,捕虫囊呈圆筒形,下半部膨大,口上有盖子。猪笼草一般生长于营养稀缺的土壤中,因而需要捕食昆虫和小动物来获取其生长所需的氮元素。
  世界上最大的猪笼草之一当属马来王猪笼草。这种猪笼草的“嘴”大得足以吞下一整只树鼩,而树鼩这种多肉的动物本该是马来王猪笼草的美味猎物,但是在多年的研究中,研究人员却从未在马来王猪笼草中找到过任何一具树鼩的尸体,这种情况令人十分困惑。
  现在,研究人员终于弄清楚了,树鼩与猪笼草有特殊的共生关系。通过对马来王猪笼草内部物质检测,发现了一些刚刚排泄的粪便,这些粪便的主人正是住在猪笼草旁边的树鼩。树鼩是灵长类动物的近亲,它们是把猪笼草的捕虫囊当作“马桶”来使用了,而树鼩的粪便则可以为猪笼草提供营养,因为动物的排泄物含有丰富的氮,而这正是猪笼草所需要的。
  比较起来,与猪笼草更亲密共生的不是树鼩,而是另一种动物——蝙蝠,蝙蝠则把猪笼草当作自己的“卧室”,长期与猪笼草共存,这听起来就更危险了。而实际上,蝙蝠藏匿于猪笼草的捕虫囊中,为的是借此捕捉虫类,而蝙蝠排出的粪便又成为猪笼草很好的营养素。
  文莱大学副教授乌尔曼·格拉夫及其领导的研究小组最近在婆罗洲的泥沼地中发现,小型哈氏长毛蝙蝠寄居在莱佛士猪笼草的捕虫囊中,甚至猪笼草的侧面还有个“围挡”给蝙蝠当“床”使用,从而避开其捕虫囊底部的消化液,这才让长毛蝙蝠免遭莱佛士猪笼草的吞食消化。这似乎表明,生活在最危险的场所反而是最安全的。由于有了莱佛士猪笼草提供的“居所”,长毛蝙蝠就能隐藏在其中捕食猎物(如蚊子、夜蛾、金龟子等)了。同时,长毛蝙蝠排出的粪便也能滋养莱佛士猪笼草。这二者形成的,真是一种危险的植物与动物的共生关系。
  近年来,更多新奇有趣的共生现象被人们所认识,这些发现也为人类自身的生存和生态环境保护提供了新的思路。
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