植物里的百变怪，一根藤条长12种叶子？！

2022-04-19 18:02:04 来源：科普中国

看看下面这两种叶子，它们的形状、大小、叶片排列方式完全不同，看起来绝对是两种不同的植物……但事实上，两幅图中V字母所指的叶子，属于同一种植物——避役藤（Boquila trifoliolata）。避役藤堪称“植物变装大师”，cosplay不同的叶片是这种植物最拿手的把戏。

避役藤（V）和它们拟态的不同宿主（T） | Gianoli and Carrasco-Urra / Current Biology (2014)

植物拟态（mimicry）在自然界中难得一见，被证实的拟态就更少了。但南美温带雨林中的这种木质藤本，一下将植物的拟态拉到了令人难以置信的高度。避役藤能拟态起码12种宿主乔木，一片森林中的乔木可能都被它拟态了个遍。

植物中的变装大师

避役藤是木通科的成员，这个家族有一些可以食用的野果，被称为八月炸、猫儿屎。同样是攀爬的木质藤本，避役藤本来的叶子也跟它们一样，是油亮的三裂叶。

避役藤的本来叶片面目 | Wikipedia

但当它搭上宿主之后，一切就都变了——它的叶子方方面面都发生了变化，而且是明显地朝着宿主的样子在重组打造。野外的调查显示，它们起码能拟态12种不同宿主。

每一个宿主的叶片都不尽相同，有的叶片尾部有尖齿，有的叶缘上有小锯齿，有的叶子更宽大，有的则细小，完全体现了“世界上没有两片相同的叶子”。科学家用11个叶片性状作为比对的标准，发现在叶片角度、叶片大小、叶柄长度与叶片颜色等9个性状上，避役藤与宿主的叶片都十分相似。避役藤做到了十足的模拟，夹杂在宿主叶片中，达到了粗看一眼真假难辨的地步。

不同株避役藤长出了不同的叶子，并不是由于植株生长在不同的环境中，即环境导致的植物异叶性（heterophylly）。拟态的避役藤虽然搭上了不同的宿主，但它们都处在一片区域中，生境是一致的，说明它们完全是为了适应宿主的叶片而发生的变化。而且，如果避役藤搭上没有叶子的树干，或者还没有搭上宿主时，它们的叶片也没有表现出拟态性。这也证实，避役藤叶子的变化是在“主动”模拟宿主的叶片。

避役藤（V）和它们拟态的不同宿主（T） | Gianoli and Carrasco-Urra / Current Biology (2014)

看到这里，你们肯定产生了一个大胆的想法：让一株避役藤搭上不同的宿主，看看它们能不能竭尽变化。野外的观察直接给了我们一个yes——同一株避役藤在不同宿主间穿梭时，确实能拟态不同的宿主。也许我们应该试试，沿着攀爬的高度像楼梯一样一层层放置不同的宿主，测试它拟态的极限在哪里。

变装的秘籍还是一个谜

避役藤竭尽全力地拟态宿主，是为了什么呢？科学家发现，相较于未搭上宿主或者未拟态的个体，那些与宿主叶片融为一体的避役藤，被捕食风险明显更低。

通过完美地融入宿主的叶片环境中，它们就与宿主同呼吸共命运了，活生生地演绎了“我不是来破坏这个家，是来加入这个家的”。而且，避役藤搭上宿主只是为了获取身高优势，爬上阳光更充足的地方，因而它们的叶片密度一般比宿主低，通过拟态暗度陈仓、融入宿主之中后，哪怕有捕食者到来，宿主被捕食的风险也比避役藤更大。

不同避役藤个体在搭上宿主（左）、未搭上宿主（中）与搭上无叶的树干（右）时，被捕食强度的统计 | Gianoli and Carrasco-Urra / Current Biology (2014)

不过，虽然避役藤达到了惊人的拟态效果，但我们仍然不知道它是如何办到的。避役藤始终只是一个藤本而已，就算搭上宿主，与宿主也只是“擦肩而过”的接触；它们并不是寄生植物，不会融入宿主的内部，窃取宿主的养分与信息。这让人惊叹，它们到底是如何获得不同宿主叶片的信息，从而做到精准拟态的？

既然避役藤看起来无法通过物理接触获取宿主信息，研究人员推测，可能是“无线”的信号传递出了宿主的信息。比如，宿主植物产生的可挥发性气体（VOCS）可能提供了信息，起到了牵线搭桥的作用；但目前尚未有可挥发性气体能传达出叶片各方面信息的研究。有科学家甚至怀疑，避役藤可能开了“天眼”，能通过穿过宿主叶片后的光线反推叶片的形态；然而，尽管植物的感光十分灵敏，但也未有研究显示它能达到如此细致且敏锐的地步。

一株避役藤拟态不同宿主的叶片 | Gianoli and Carrasco-Urra / Current Biology (2014)

现在，避役藤只给我们留下了无数个化身，藏在这些化身背后的秘密仍然不得而知。它的拟态不仅是十分有趣的现象，可能还隐藏着植物通讯、植物“感官”的宝贵信息，有待于我们去探索。

参考文献

Gianoli and Carrasco-Urra, Leaf Mimicry in a Climbing Plant Protects against Herbivory, Current Biology (2014)

作者：周方

编辑：pee pee shrimp

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关键词：木质藤本