女蘭開處卻無郎?|「達爾文之光」專欄

2019-11-03     中國科學報

作者 | 苗德歲

《蘭科植物的受精》,[英]達爾文著,北京大學出版社2016年8月出版

先父喜歡揚州八怪,尤其是鄭板橋與金冬心。因此,耳濡目染,我自小就跟著他背誦了不少吟誦蘭花的詩詞,比如,鄭燮的「畫工立意教停蓄,何苦東風好作媒」以及金農的「雨過深林筆硯涼,女蘭開處卻無郎」。

萬沒想到,我後來研究達爾文,竟發現達翁也是名副其實的「蘭花痴」!

《物種起源》出版後不久即售罄,達爾文便緊接著修改以再版。同時,他在著手寫作《動植物在家養下的變異》。這兩本書是他計劃中的那本物種大書的第一部分重頭戲。

然而,到了1860年春天,他已寫得頭昏腦漲、精疲力竭;這時候他需要換件有趣的事做做,緩口氣兒。

天曉得他一下子迷上了他家附近的「蘭花塢」—— 一個他和妻子常去散步的地方,那裡長滿了各種各樣的蘭花。

達爾文對蘭花的興趣,至少基於兩個重要因素:1.他在劍橋的良師益友亨斯洛教授是植物學家,因此他的植物學基礎很好;2.他讀過一位德國博物學家、神學家的小書,這位神學家認為,花的作用是為了吸引昆蟲來替其傳粉,以達到異花受精的目的,並認為這是上帝精心設計的。

而當時主流觀點則認為花是上帝為美而創造的,植物是自花受精的。

達爾文讀了那本小書之後,同意作者異花受精的觀點,但反對這是上帝創造的。

他試圖證明,異花受精促進變異的發生與保存,並猜測植物與昆蟲間的協同演化會支持他的自然選擇理論,並能解釋植物與昆蟲相互間極端適應的發生。

達爾文最初是為了緩解寫作壓力,借觀賞蘭花以休閒,不料想這一閒情逸緻竟使他發現了蘭花適應昆蟲傳粉的種種奇妙、獨特機制,令他一發而不可收拾。

他給好友、植物學家胡克的信中,興奮地寫道:「我研究蘭花大有斬獲,它讓我看到:為了藉助昆蟲傳粉,蘭花的各個部分幾乎都與蟲媒受精相互適應;顯然,這是自然選擇的結果。」

達爾文關於蘭花受精的部分研究,於1862年春在倫敦林奈學會宣讀,受到植物學家們的高度重視和讚賞。

不久,《論英國及外國蘭花通過昆蟲受精的各種裝置以及雜交的良好效果》一書就由他的出版商默里出版。儘管這是一本非常有趣的書,由於書名冗長,可能令讀者望而卻步,其銷量並不好。

然而,這在科學界建立了達爾文作為植物學家的聲譽,贏得了植物學家們對他的尊重,不少原先反對他生物演化論的人,開始改變態度。

這些對達爾文是相當重要的。更為重要的是,蘭花生殖生物學研究很快成為一門「顯學」,蘭花受精研究帶來了很多驚人的發現。

1982年我在加州大學伯克利分校曾經聽了著名達爾文學者、植物學家Ledyard Stebbins的報告,題為《性是否必要?》。

他從達爾文這本書講起,介紹了後來的一系列發現,真令人大開眼界。蘭花吸引昆蟲及其他動物為它傳粉,演化出的各種裝置及策略簡直出神入化。

有的蘭花外表乃至於氣味酷似雌性昆蟲,即「假扮新娘」。有的蘭花酷似昆蟲產卵的場所,誘惑雌性昆蟲前來產卵,藉此為其傳粉,被稱之為「假扮產房」。

還有的蘭花酷似雌性昆蟲棲居地,以吸引雄性昆蟲前來交配,達到為其傳粉的目的,被稱之為「假扮閨房」。

上述「擬態」都屬於「色誘」;「食色,性也」,蘭花還有「食誘」,即通過各種虛假的外表(比如假花粉、假蜜腺等),誘惑覓食的昆蟲來訪,為其傳粉。

最為神奇的是,達爾文通過自己的研究,竟能根據蘭花結構推測出傳粉昆蟲的類型。

1862年,達爾文收到了一種原產於馬達加斯加的蘭花——大彗星蘭標本。它的白色花瓣呈星狀排列。

最令達爾文驚詫不已的是,它有約29厘米長的花距(從花口到底部的距離)。而花蜜一般位於底部4厘米左右處,這就意味著要想吸食到花蜜,昆蟲或蜂鳥的喙至少要長達25厘米!

達爾文驚呼:「我的天吶!什麼樣的怪物才能吸食到此花的花蜜呢?」

隨後,達爾文根據自己的自然選擇理論作出了大膽預測:在馬達加斯加島上,一定有一種喙長至少達25厘米的昆蟲。

當時的昆蟲學家們中,有不少人對此持懷疑態度,尤其是那些並不相信達爾文學說的人。不過,達爾文的預測得到了博物學家華萊士的大力支持。

華萊士也是達爾文自然選擇學說的共同提出者。華萊士還作出了進一步的預測,他認為這種昆蟲應該類似於他在東非見過的天蛾;並熱情鼓勵將赴馬達加斯加島考察的博物學家們,建議他們到了島上之後,要像天文學家尋找海王星那樣去滿懷信心地尋找這種長喙天蛾。

1873年,《自然》雜誌報道,在巴西發現了喙長25厘米的天蛾。到了1903年(距達爾文最初預測時過41年),終於有人報道了馬達加斯加的一種喙長達30厘米的天蛾!

這種天蛾與華萊士在東非洲所見的天蛾屬於相同物種,後來被命名為一個新亞種——「預測天蛾」,以紀念達爾文與華萊士的預測。

此後,人們也往往把大彗星蘭俗稱為達爾文蘭花。

記得Stebbins教授說,性不是非有不可,生物中確有無性繁殖的;然而,有性多好啊!

有性生殖豐富了基因多樣性、加速了生物演化,因而大大地豐富了地球上的生物多樣性。同時,若是沒有「性」的話,也就沒有了文學藝術,那生活該多沒勁啊。

人們一般認為達爾文的生物演化論是「適者生存」,這是很片面的。沒有繁殖的生存,在生物演化上是毫無意義的。

達爾文生物演化論的精髓是生存鬥爭中優賦變異的保存和積累,而這隻有通過繁殖傳代才能實現。在這一方面,蘭花令人類相形見絀。

《中國科學報》 (2019-11-01 第6版 讀書)

文章來源: https://twgreatdaily.com/_0blL24BMH2_cNUgJzp8.html