甲虫和兰花是地球上生物多样性最丰富的两个类群。因此,我们或许会认为它们有着漫长而曲折的进化史。然而,事实并非如此。
几十年来,兰花一直被视为授粉界的贵族。它们的花朵精巧绝伦,通常由蜜蜂和蝴蝶等敏捷的伙伴授粉。相比之下,甲虫的名声却不太好。人们常常形容它们笨拙、沉重,而且更喜欢啃食花瓣而不是小心翼翼地传播花粉。
兰花花粉被紧密地包裹成束,称为花粉粒。 花粉块许多科学家曾认为甲虫不够灵巧,无法驾驭如此精密的授粉系统。然而,这种观点开始动摇。过去二十年来,研究人员发现,某些兰花物种实际上是由甲虫授粉的。例如…… 小刺萼 和 路易西亚·特雷斯 研究表明,甲虫可以成为忠诚且效率惊人的花粉传播者。即便如此,一些关键问题仍然存在。甲虫真的擅长在不同植物间传播花粉吗?还是它们主要导致自花授粉?兰花是否表现出明显的特征,表明它们已经适应了甲虫的传播?
为了回答这些问题, 史蒂文·D·约翰逊 和他的团队 他们将注意力转向 优雅迪萨一种罕见的南非兰花,只在火灾后开花。在易燃地区 芬博斯景观 在它生长的地方,人们看到过甲虫拜访它的花朵,但没有人严格测试过它们是否能正常工作。
研究人员在田间观察花朵超过四十小时,捕捉并识别每一位访客,并检查哪些昆虫携带花粉块。此外,他们还测量了花朵的形状和颜色,分析了花蜜的量和糖分浓度,收集并解读了花香的化学成分,利用彩色染料追踪花粉的运动,并进行了人工授粉实验,以确定自花授粉如何影响种子产量。
他们发现,几乎每一位有效的访客 优雅迪萨 是一种金龟子。最常见的有: 毛头绦虫 和 毛茎线虫以及该属的一种体型较小的甲虫 莱皮特里克斯。 许多 好望角黑蚁 和 T. signata 它们胸部上粘着兰花的花粉块,位置恰好与花朵的粘垫附着的位置相同。有些甲虫携带的花粉块不止一两包,而是几十包。其他昆虫偶尔也会光顾,但它们很少带着花粉离开。
这些花朵本身似乎非常适合这些甲虫。该属的大多数物种 迪萨 它们的花蜜隐藏在称为距的细管深处。 优雅迪萨 它的做法与众不同。它将非常稀释的花蜜滴在花瓣和唇瓣的平坦表面上。
这个小小的细节却意义重大。甲虫的口器很短,它们吸食花蜜的方式是大幅度地扫动。它们不像蜜蜂或蝴蝶那样,能够深入花管深处。兰花将花蜜暴露在外,既方便了甲虫吸食,又降低了对其他昆虫的吸引力。
这些花朵还会散发出富含芳樟醇和苯甲酸甲酯的果香。芳樟醇是一种芳香化合物,已知能刺激甲虫的触角,几乎就像发出“食物在这里”的信号。鲜艳的黄色和褐红色斑纹引导甲虫找到花蜜,并调整它们的身体位置,从而以惊人的精准度拾取和散播花粉。
而且这套系统行之有效。在接受调查的植物中,大约一半到几乎所有的花朵都获得了花粉,而从花朵上采集的花粉中约有11%最终落在了柱头上。这种效率堪比许多蜜蜂授粉的兰花。
甲虫也会将花粉传播几米远,有时会跳过几株植物,形成与其他虫媒植物类似的传播模式。大约30%的花粉来自同一株植物,这种自花授粉比例在兰花中很常见。然而,这并非问题,因为自花授粉和异花授粉的花朵都能产生同样健康的种子。
这些发现共同讲述了一个清晰的故事:甲虫并非漫不经心、笨手笨脚地闯入娇嫩花朵的访客,而是高效可靠的合作伙伴。这些被誉为植物界贵族的昆虫,与科学界一度低估的昆虫结成了成功的联盟。
阅读文章:
南达科他州约翰逊, 霍布汉, 范德尼特, 保罗. 2025. 非洲兰花为甲虫授粉而进行的花部特化及其对花粉传播的影响。 美国植物学杂志 112. https://doi.org/10.1002/ajb2.70117
葡萄牙语翻译:Victor HD Silva
封面图: 优雅迪萨 by jmdgraham (iNaturalist)。