盜蜜行為和植物的相互關(guān)系

盜蜜是指昆蟲、鳥類或其他訪花者通過(guò)在花冠上打洞的方式取食花蜜的現(xiàn)象。對(duì)這一現(xiàn)象的研究發(fā)現(xiàn)，盜蜜對(duì)宿主植物存在直接影響和間接影響。直接影響包括兩個(gè)方面：一是盜蜜者為宿主植物傳粉，即在傳粉者缺乏時(shí)，盜蜜者對(duì)植物的繁殖具有一定的保障作用；二是盜蜜者破壞宿主植物的繁殖器官，導(dǎo)致植物的繁殖適合度降低。間接影響主要是因盜蜜者取食花蜜導(dǎo)致傳粉昆蟲的行為改變，間接影響植物的繁殖適合度。由于完全自交的植物沒(méi)有傳粉者，通常的觀點(diǎn)認(rèn)為盜蜜對(duì)自交植物沒(méi)有影響。最近，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所的研究者，以龍膽科喉毛花屬植物喉毛花（Comastoma pulmonarium）為研究對(duì)象，在中國(guó)科學(xué)院海北高寒草甸生態(tài)系統(tǒng)定位觀測(cè)站開(kāi)展了歷時(shí)兩年的試驗(yàn)研究，并結(jié)合2001年的試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)海北站附近分布的喉毛花分泌了大量花蜜，卻以自交的方式產(chǎn)生種子；花蜜的主要消費(fèi)者是盜蜜昆蟲—克什米爾熊蜂（Bombus kashmirensis）；盜蜜者可能通過(guò)減少喉毛花用于發(fā)育受精胚珠的資源而引起種子選擇性敗育，進(jìn)而降低了被盜蜜花產(chǎn)生后代的近交衰退，但并沒(méi)有促進(jìn)自交的進(jìn)化。這一結(jié)果首次有力地挑戰(zhàn)了以往認(rèn)為盜蜜對(duì)自交植物沒(méi)有影響的觀點(diǎn)，為盜蜜生態(tài)學(xué)尤其是盜蜜對(duì)自交植物資源分配的研究提供了新思路。（New Phytologist(2011)，doi:10.1111/j.1469-8137.2011.03785.x）

蝶狀葉子吸引蝙蝠的奧秘

植物吸引傳粉動(dòng)物為之服務(wù)的手段很多，大都是為服務(wù)者提供可觀的報(bào)酬。最近的一項(xiàng)新研究發(fā)現(xiàn)，藤蔓植物Marcgravia evenia花朵上的碟狀葉子可通過(guò)發(fā)出強(qiáng)力的回聲而吸引蝙蝠前來(lái)傳播花粉，并使蝙蝠的覓食時(shí)間縮短了一半。這是首次發(fā)現(xiàn)一種花朵在聲學(xué)上展現(xiàn)出適應(yīng)性改變以吸引傳播花粉的蝙蝠。這種方式與色彩鮮艷的花朵吸引傳播花粉的蜜蜂和昆蟲沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別。雖然體型大的巨翼手亞目蝙蝠也許能夠辨識(shí)視覺(jué)線索，而較小體型的微翼手亞目的蝙蝠則可能會(huì)錯(cuò)失這些彩色的視覺(jué)信號(hào)，它們是用聲納定位來(lái)捕捉昆蟲的。最近研究者通過(guò)訓(xùn)練的3只吸食花蜜的蝙蝠來(lái)搜尋某個(gè)單只的栓系在一個(gè)典型的葉子上的、或是一個(gè)碟形葉子上的或是沒(méi)有葉子的植物上的喂食器。通過(guò)測(cè)量蝙蝠在不同的位置發(fā)現(xiàn)該喂食器所花的時(shí)間，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些蝙蝠發(fā)現(xiàn)附著在碟形葉上的喂食器的時(shí)間幾乎比那些附著在沒(méi)有葉子或是附著在普通葉子上的喂食器所花的時(shí)間少一半。因此可見(jiàn)，碟形葉子可產(chǎn)生比普通葉子更響且覆蓋更廣探測(cè)范圍的回聲，進(jìn)而更容易吸引傳播花粉的蝙蝠。（Science 2011，6042：631-633）

動(dòng)物性行為之謎

動(dòng)物為什么會(huì)有性行為？這是科學(xué)界關(guān)注和爭(zhēng)論了幾個(gè)世紀(jì)的難題。要知道性行為雖然美好，但代價(jià)也很沉重。動(dòng)物的繁殖方式主要有兩種，有性繁殖和無(wú)性繁殖，對(duì)于大多數(shù)高等動(dòng)物來(lái)說(shuō)，有性繁殖是絕對(duì)的主流。相對(duì)于無(wú)性繁殖來(lái)說(shuō)，有性繁殖的效率低，它們之所以流行必定事出有因了。鑒于此，研究者利用兩群通過(guò)交配繁殖后代和只能通過(guò)自體授精繁殖后代的蠕蟲開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)這些蠕蟲繁殖了20代的后代進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，自體授精繁殖后代的更容易被細(xì)菌感染和死亡。這也符合紅皇后假說(shuō)的推測(cè)，性行為應(yīng)該有助于寄主避開(kāi)寄生蟲感染，而自體授精增加了被感染的風(fēng)險(xiǎn)。寄生現(xiàn)象中的共同進(jìn)化在自然界中很普遍，寄主和寄生蟲之間的共同進(jìn)化之戰(zhàn)，也許解釋了雄性存在的原因。由此可見(jiàn)，有性繁殖的后代對(duì)寄生蟲的抵抗力更強(qiáng)，它們?cè)谂c天敵一起進(jìn)化的過(guò)程中，就比“敵人”優(yōu)先一步。（Science 2011，6039：216-218）

捕食獵手的獵手

獵蝽（Stenolemus bituberus）是一種主要生活于澳大利亞的長(zhǎng)有細(xì)長(zhǎng)腿的昆蟲，它們最大的特點(diǎn)是能爬上蜘蛛網(wǎng)，模仿被網(wǎng)纏上的獵物，引誘蜘蛛靠近，然后將之變?yōu)榭谥忻朗?。這對(duì)于”穩(wěn)坐中軍帳“，等待獵物上門的蜘蛛來(lái)說(shuō)真是莫大的諷刺。為了了解獵蝽如何讓蜘蛛受騙，科學(xué)家將蜘蛛網(wǎng)放在收音箱中，并記錄當(dāng)獵蝽、落葉、求偶雄蛛或獵物接觸網(wǎng)子時(shí)的震動(dòng)。結(jié)果顯示，蜘蛛面對(duì)獵蝽的反應(yīng)和面對(duì)獵物的反應(yīng)相似，有65%會(huì)轉(zhuǎn)向獵物、靜止然后沖向獵物，有35%會(huì)轉(zhuǎn)向獵物，但不會(huì)攻擊。獵蝽利用一個(gè)非常成熟的策略，制造出短且低頻率的震動(dòng)，模擬小或者精力耗盡的獵物，以降低蜘蛛的警戒。（Proc.R.Soc.B，2011，278：1427-1433）

生命系統(tǒng)合作行為的演化

生物學(xué)家、社會(huì)學(xué)家以及經(jīng)濟(jì)學(xué)家都在孜孜以求，試圖解釋合作行為的演化過(guò)程或合作系統(tǒng)穩(wěn)定性維持機(jī)制?；诰?、對(duì)稱性思想而發(fā)展起來(lái)的親選擇理論、互惠選擇理論以及群選擇等經(jīng)典理論認(rèn)為合作雙方由于親緣關(guān)系、利益互惠或群體間的競(jìng)爭(zhēng)，選擇合作策略將是參與雙方的優(yōu)勢(shì)策略。最近，以中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所為主的研究小組以著名的榕樹(shù)-榕小蜂這一種間合作系統(tǒng)為模式系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)合作系統(tǒng)本質(zhì)上是一個(gè)非對(duì)稱系統(tǒng)，系統(tǒng)并不存在均衡狀態(tài)。合作系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)方（榕樹(shù)）通過(guò)控制其苞片關(guān)閉，“設(shè)定規(guī)則”致使系統(tǒng)中弱勢(shì)方（榕小蜂）發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)。如果榕小蜂之間存在競(jìng)爭(zhēng)，則榕小蜂與優(yōu)勢(shì)的榕樹(shù)更容易表現(xiàn)為合作關(guān)系；而榕小蜂之間沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，則榕小蜂與優(yōu)勢(shì)的榕樹(shù)方容易表現(xiàn)為沖突關(guān)系。通過(guò)系統(tǒng)的非對(duì)性相互作用，合作雙方可實(shí)現(xiàn)合作的局域穩(wěn)定性，但合作雙方的個(gè)體之間因不同的空間、時(shí)間狀態(tài)將可能導(dǎo)致合作雙方不同的相互關(guān)系。合作系統(tǒng)中合作雙方因而將表現(xiàn)為不確定性的相互關(guān)系，合作系統(tǒng)事實(shí)上處于非均衡狀態(tài)。在非對(duì)稱系統(tǒng)中，合作優(yōu)勢(shì)方將對(duì)消極合作者或欺騙者實(shí)施懲罰，而對(duì)合作個(gè)體給予獎(jiǎng)賞。合作系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)方通過(guò)"胡蘿卜加大棒"的策略提高弱勢(shì)方對(duì)優(yōu)勢(shì)方的貢獻(xiàn)率。合作優(yōu)勢(shì)方通過(guò)上述機(jī)制控制該系統(tǒng)的初始值，使合作系統(tǒng)維持一個(gè)比較穩(wěn)定的波動(dòng)。這種合作系統(tǒng)的演化動(dòng)力機(jī)制將有助于解釋包括人類社會(huì)在內(nèi)的種內(nèi)合作系統(tǒng)的演化動(dòng)力與系統(tǒng)維持機(jī)制。（J. R. Soc. Interface，doi: 10.1098/rsif.2011.0063）

鼠尾草花結(jié)構(gòu)與傳粉忠實(shí)性

植物與傳粉者的互作關(guān)系是生命世界得以繁榮發(fā)展的基石之一，這種互作關(guān)系體現(xiàn)了雙方的利益沖突。傳粉者的進(jìn)化方向是力圖通過(guò)最經(jīng)濟(jì)的方式，即在最短時(shí)間內(nèi)消耗最少的成本獲取最大的回報(bào)；而被傳粉植物的進(jìn)化動(dòng)力則是通過(guò)最低的代價(jià)，有效地接受和輸出花粉，盡可能提高其異交率和繁殖成功率。研究表明，植物可采取多種策略，例如進(jìn)化出不同的花型和花序展示，以操控傳粉者的訪花行為，提高傳粉效率，從而實(shí)現(xiàn)植物自身雌、雄性功能表達(dá)的最大化。鼠尾草(Salvia)是唇形科最大的一個(gè)屬，世界各地均有分布。該屬植物的典型特征是其杠桿狀的雄蕊結(jié)構(gòu)，與其傳粉者形成了精巧的杠桿式背部傳粉的互作機(jī)制。最近，西雙版納熱帶植物園的研究者巧妙地對(duì)圓苞鼠尾草(Salvia cyclostegia)的花設(shè)計(jì)進(jìn)行了操控處理，研究了花設(shè)計(jì)改變和杠桿功能喪失對(duì)傳粉者訪花行為以及繁殖成功的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該植物的雄蕊杠桿式傳粉可視為一種花粉分發(fā)機(jī)制，能促進(jìn)花粉散布；盡管傳粉熊蜂訪問(wèn)去除雄蕊下臂的花所需的時(shí)間顯著少于訪問(wèn)對(duì)照的花，但熊蜂訪問(wèn)前者的頻次顯著下降，表明杠桿狀雄蕊以及獨(dú)特的花設(shè)計(jì)與其傳粉者訪花忠實(shí)性的形成有密切關(guān)系。這種訪花忠實(shí)性是植物及其傳粉者在長(zhǎng)期互作進(jìn)化過(guò)程中形成的，對(duì)花型和結(jié)構(gòu)的突然改變，會(huì)干擾傳粉者對(duì)花的認(rèn)知，降低傳粉效率。（Annals of Botany，doi:10.1093/aob/mcr011）

小偷警衛(wèi)

叉尾卷尾(Dicrurus adsimilis)是一種生活在非洲的卷尾屬小鳥，它們最大的特點(diǎn)是好吃懶做，?？?偷來(lái)之食"生存。不過(guò)這些不光彩的偷食者并不是只在其他鳥類不注意的時(shí)候偷后者辛苦收集的食物，而是公開(kāi)的偷。那么，為什么那些受害者在發(fā)現(xiàn)周圍有卷尾鳥后，卻沒(méi)有采取驅(qū)趕的行動(dòng)？最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，卷尾鳥非常警覺(jué)，它們的出現(xiàn)預(yù)示著周圍沒(méi)有天敵，受害者可以放心的在四周覓食，不用時(shí)刻關(guān)注周圍環(huán)境。這樣受害者也樂(lè)得睜一只眼閉一只眼給偷食者些食物，全當(dāng)雇傭它們當(dāng)做預(yù)警系統(tǒng)，也算是實(shí)現(xiàn)雙贏了。（Proc.R.Soc.B，2011，278:1548-1555）