自然科普:樟樹居然背著我給螨蟲打工!
來源:博物
發(fā)布時間:2021-04-20
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正值四月天,又到了香樟樹(Cinnamomum camphora)開花的季節(jié)。晚上沿著人行道散步時,就能聞到細(xì)密的花香隨風(fēng)灑下來——只是你可能沒想到那是樟樹花的氣味。

香樟是我國南方地區(qū)常見的行道樹

圖片來自:wiki

等到秋天,樟樹就該結(jié)果子了。要問誰對樟樹果實印象最深刻?那絕對是把車停在了樟樹下的司機(jī)朋友。

車上黑糊糊的一片都是香樟果實,有時甚至是隨著鳥糞一起下來的

以上知識點估計大家都有了解,畢竟肉眼就能看到。但你們一定不知道,樟樹還背著大家,和螨蟲建立了無比緊密的聯(lián)系——它的每一片葉子上,都有可能都養(yǎng)著螨蟲?。。?/p>

# 樟樹葉上的“腋窩”

你先冷靜,樟樹養(yǎng)的,并不是我們常見的植食性的紅蜘蛛。

不是這種紅蜘蛛

圖片來自:wiki

仔細(xì)觀察樟樹葉子的正面就能發(fā)現(xiàn),在樟葉主脈與次脈交叉點處,有一個個凸起,這些有規(guī)律的凸起作為樟樹的分類特征被廣泛應(yīng)用。實不相瞞,這個知識點,我在大一的時候老師就教過我了。

但大學(xué)老師沒告訴我,這并不是什么可有可無的凸起,也不只是樟樹的分類依據(jù)而已——在它葉片正面凸起的位置,背面也對應(yīng)形成了一個個凹陷的洞。

樟樹葉片正面脈腋里的凸起和背面對應(yīng)的洞

圖片來自:wiki

雖然肉眼下這只是個比針眼還小的洞,但洞內(nèi)的乾坤那可就大了——它其實是為螨蟲準(zhǔn)備的蟲穴(Acarodomatia)??粗⑿〉亩?,對體型平均只有微米級別的螨蟲來說那可是大豪宅,有時一個洞甚至能藏下多達(dá)15只螨蟲。

在顯微鏡下可以看到,葉片背面的這個螨蟲穴造得很是講究,蟲穴的表面還有細(xì)小的毛被將其遮起來,形成相對保溫、保濕的溫暖小家,螨蟲躲在其中可以躲避天敵,而且將卵產(chǎn)在洞中也能保證它們有良好的發(fā)育環(huán)境。

顯微鏡下樟樹葉片蟲穴內(nèi)的螨蟲

居住在葉片主脈與次脈之間蟲穴內(nèi)的螨蟲,把住了葉子底部四通八達(dá)的交通命脈。嗯,可以說是在地鐵附近有了房。

只是樟樹到底為啥要形成這種蟲穴,來給螨蟲打工呢?

#以螨治螨,妙??!

其實"植物形成養(yǎng)昆蟲的巢穴"這種情況并不少見,不過對此人們研究得更透徹的是蟻穴。

比如斐濟(jì)的一種蟻共生植物,從出生起就自帶占據(jù)自己體積近一半的蟻穴,里面自動形成通道,為螞蟻劃分出了一個個育兒的小室,螞蟻則為植物提供保護(hù),甚至幫忙為植物播種。

植物為螞蟻形成的共生蟻穴

樟樹葉上的螨蟲穴也起著類似的作用。

螨蟲是一個比較大的門類,吃啥的都有,其中常見的紅蜘蛛是植食性的,還有一些螨蟲是食真菌的,甚至還有一些螨蟲是吃螨蟲的。螨蟲本身就形成了一條自產(chǎn)自銷的食物鏈,只是苦了植物一直處于這條食物鏈的底端。

但依靠螨蟲穴,樟樹能控制這條指向自己的食物鏈。居住在樟樹葉子里的是比較強(qiáng)悍的捕食性螨蟲,也就是吃螨蟲的螨蟲。通過為其提供巢穴,樟樹能間接地控制住植食性螨蟲造成的危害,減少小型植食性昆蟲(比如蚜蟲)對自己造成的損害。

躲在植物“腋窩”中的螨

圖片來自:wiki

在植物“腋窩”中定居的,還有食菌的螨蟲。

這種螨蟲對植物來說也是有利的,它可以吃葉面上的菌絲。有研究發(fā)現(xiàn),野葡萄中被食菌性螨蟲控制的葉下,葉片被白粉菌感染的程度隨之降低。

在真菌上培養(yǎng)的螨蟲,以真菌為食

俗話說得好,敵人的敵人就是朋友,靠著收養(yǎng)這些“兇悍”的螨蟲,樟樹這種看似無可奈何的生產(chǎn)者,將葉子的每一處都變成了危機(jī)四伏的叢林,把鏈狀的取食關(guān)系攪成首尾相連的圈。

這個小生態(tài)圈里的每個物種都互相制衡,形成了斗獸棋中象吃老虎,老虎吃貓,貓吃老鼠,老鼠吃象的閉環(huán)。

但是問題又來了,如何能確保占領(lǐng)“腋窩”的一定是捕食性螨蟲呢?按理說葉上的螨蟲穴應(yīng)該是對所有螨蟲(它們體型都差不多)都一樣的開放空間,為什么最后是以捕食性螨蟲為主呢?

原因很簡單,就是因為它們比較兇——植食性螨蟲就算占據(jù)了巢穴,最終也打不贏呀......生物界就是這么弱肉強(qiáng)食。

至此我們可以說,靠著這小小的、不到幾毫米的蟲穴,樟樹與螨蟲維持了一種互利的關(guān)系。小小的蟲穴中,隱藏了一個生態(tài)世界。

植物-植食性螨蟲-捕食性螨蟲形成的三級營養(yǎng)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)#植物漫長的治螨史

其實不止樟樹,很多植物的葉底下都有能養(yǎng)螨蟲的蟲穴。它們獨立演化出了各種各樣的蟲穴來與螨蟲合作,甚至在一種葉子上就能存在多種不同的蟲穴。

不同植物形成袋狀、穴狀、孔狀的螨蟲穴

而且,很多時候蟲穴與蜜腺在葉子上是同時存在的。這意味著,活在蟲穴中的螨蟲不僅有得住,還有得吃,吃穿不愁。

比我強(qiáng)多了。

這種普遍存在的蟲穴,可以表明植物與螨蟲有著漫長的協(xié)同演化史,這歷史甚至可以追溯到七千多萬年前的晚白堊紀(jì)。

那時,被子植物也才興起而已,但科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)那時的葉子上就有同香樟類似的螨蟲穴了!可見植物與螨蟲在斗智斗勇、協(xié)同演化的過程中,普遍選擇了最精妙的“以螨治螨”的思路。

化石葉片(下半部分)與樟樹蟲穴(上半部分)的對比有意思的是,這種植物與螨蟲間的合作關(guān)系,在我們所處的溫帶地區(qū)最為常見——幾乎有近三分之一的樹葉子都有蟲穴。

因此,可以這么說:在我們的溫帶森林中,有無數(shù)片平平無奇毫不起眼的葉子,但事實上,每一片葉子可都不是好惹的!

以后我看路邊樟樹的眼神都不一樣了,滿是崇敬

圖片來自:圖蟲創(chuàng)意

參考文獻(xiàn):

[1] Estrada-Bárcenas, Daniel A., et al. "Biological activity of the mite Sancassania sp.(Acari: Acaridae) from bat guano associated with the pathogenic fungus Histoplasma capsulatum." Memorias do Instituto Oswaldo Cruz 105.2 (2010): 127-131.

[2] Nishida, Sachiko, Akiyo Naiki, and Takayoshi Nishida. "Morphological variation in leaf domatia enables coexistence of antagonistic mites in Cinnamomum camphora." Canadian Journal of Botany 83.1 (2005): 93-101.

[3] Chomicki, Guillaume, and Susanne S. Renner. "Farming by ants remodels nutrient uptake in epiphytes." New Phytologist 223.4 (2019): 2011-2023.


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