科學探索
該研究首席研究人員、紐西蘭惠靈頓市維多利亞大學凱文·伯恩斯說:“很多食草動物以植物為食,作為回應,植物進化出多種防禦方法來對抗天敵,如長出荊棘以及分泌有害化學物等。一般情況下,動物常使用色彩來躲避天敵,但是,之前科學家一直未發現植物以色彩來偽裝的證據。”
伯恩斯的研究小組研究了五加科樹的樹葉,這是紐西蘭土生土長的一種異形胚芽樹種。從萌芽到成熟,這種樹要經歷幾種特別的顏色的變化,現在這些顏色的變化被認為是它們的一種偽裝策略,用於防禦天敵恐鳥。這種天敵現已滅絕。
人類到來之前,紐西蘭沒有本土陸上哺乳動物,但這裡是恐鳥的家園。恐鳥是一種巨大的不會飛的鳥,是現代的鴕鳥的近親,它是食物鏈中最高的食草動物。但是,750年前恐鳥已經從這個世界上滅絕。
研究發現
五加科樹有幾種防禦方法,研究組發現,這些防禦方式與歷史上曾存在的恐鳥有關。小樹苗長出的是小而窄的葉子,在人眼看來有些斑駁。小樹會長出更大、更長的葉子,帶有刺齒。幼苗樹葉斑駁的顏色類似樹葉上的雜質,這讓恐鳥很難分辨。這種特殊的顏色可能還會降低樹葉顯出輪廓的可能性,使得這種偽裝樹葉看起來象斑駁日光照射下的森林地面。
恐鳥沒有牙齒,它們是把樹葉含在嘴裡使用頭部力量折斷樹葉而吞食樹葉。五加科樹長出的這種長而硬的樹葉讓恐鳥很難下咽。最大的恐鳥約高300厘米,五加科樹一旦超過這個高度它們就會長出大小、形狀和顏色正常的樹葉,不再偽裝。
為了證明這種防禦與恐鳥曾經的存在有關,研究小組比較了五加科樹葉和查塔姆群島上一種類似的樹P chathamicus的樹葉樣本,這種樹生長在紐西蘭東部800公里處。與紐西蘭不同的是,這個島上沒有如恐鳥在內的大型食草動物,因此這種植物沒有進化學會防禦恐鳥的方法。
伯恩斯說:“查塔姆群島上的物種顯示了在樹苗和成樹之間的較少的形態變化。如果說這種色彩變化是為了應對紐西蘭恐鳥曾經的存在而進化的,那么在沒有恐鳥的時候它們的這種反應就會減少。”
蛇、昆蟲和魚等很多動物會通過偽裝來避開天敵的進攻。但是,發表在《新植物學家》雜誌上的一份研究報告指出,紐西蘭的五加科樹也進化出一種類似的偽裝本領,保護自己免受現已滅絕的大鳥的傷害,這為植物存在這種生存戰略提供了第一份證據。