生物擬態

生物擬態

擬態是指某些生物在進化過程中形成的外表形狀或色澤斑與其它生物或非生物異常相似的現象,是生物適應環境的最為典型的例子。隨著生態學研究的不斷深入,人們發現動物甚至植物擬態的現象是十分普遍的,擬態在許多生態系統中起著十分重要的作用。 一種生物能夠模擬另一種生物以便欺騙敵人,逃避敵害,這種觀點一個多世紀以來一直吸引著生物學家們。這種特殊的生存策略是由英國博物學家HenrryW.Bates在1862年首先描述的。他觀察到南美蝴蝶中某些具鮮艷色彩的種類從外形上看幾乎完全相同,但有些是有毒的,而另外一些卻是完全無毒的,他由此推測這些無毒的生物偽裝成有毒的,以便逃避被捕食的厄運。

擬態發現

他稱這種現象為擬態,這就是著名的貝氏擬態。動物的擬態相當普遍,人們研究得也較多;而植物擬態遠不如動物擬態普遍,因此很長一段時間未被人們注意。事實上,早在1793年德國博物學家ChristianK.Sprengel就觀察到植物象動物一樣,可以模擬其它生物。他發現某些植物特別是蘭科植物的某些種類自己不能分泌花蜜,但它們能模擬生活在同一環境中的可以產生花蜜的植物的形態。直到最近,隨著植物學家對植物與其它生物間關係研究的深入,特別是對熱帶生態系統研究,人們才認識到植物擬態比預想的要廣泛得多。

擬態組成

不論是動物中的擬態還是植物中的擬態都是一個由三部分組成的系統。一是模型,是被模擬動物、植物或其它生物或非生物;二是擬態生物;三是信號接受者或被欺騙者。擬態生物模擬的內容包括形態結構、顏色花紋、行為方式或其它使擬態生物與模型相似的屬性。這裡模型可以是與擬態生物無任何聯繫的其它生物或非生物,如某生物長期生活背景的襯托物等。枯葉蝶與枯葉異常相似,在這一擬態系統中,枯葉為模型,枯葉蝶為擬態生物,某些食蟲鳥則為信號接受者或被欺騙者。值得一提的是,信號接受者之所以會被欺騙,與其眼睛及接受擬態生物所反射來的光有密切關係。例如瑞典烏普沙拉系統植物學會的L.AndersNilsson發現,兩種獨居蜂Chelostomafuliginosum和C.campanutarum同時光顧多種鐘形花(bellflouer,又叫風鈴草,風鈴草屬)和蘭科植物Cephalantherarubra(頭蕊蘭屬)。鐘形花與蘭花形態和顏色(蘭花是玫瑰紅色,鐘形花是蘭紫色的)都不一樣,更重要的是鐘形花為來訪者提供了豐富的花蜜,而蘭花根本不產生花蜜。為什麼看上去與鐘形花不同也不分泌花蜜的蘭花卻能吸引獨居蜂為其傳粉呢?Nilsson利用光譜儀解決了這個問題,他發現雖然在人眼裡蘭花與鐘形花顏色不同,但兩種花反射的光曲線輪廊在獨居蜂視覺範圍內卻是完全相同的,它們對紫外線末端最敏感,象許多昆蟲一樣,它們不能區別多種不同的紅色。因此對獨居蜂來說,蘭花和鐘形花是完全相同的,蘭花在此實際上是擬態生物,鐘形花充當了模型的角色,獨居蜂則是被欺騙者。

擬態類型

生物的擬態可以分為兩種類型,一是貝氏擬態。即由模型、擬態生物和信號接受者三部分組成的系統。例如尺蠖的幼蟲在樹皮上斜伸不動,和小樹枝一樣。這種擬態的特點是一種生物由於模擬另一種生物而獲得了生存優勢;另外一種擬態,是著名的繆勒擬態是19世紀德國動物學家FritzMller命名的,他首先描述了這種現象。在這種擬態類型中,許多沒有聯繫的生物在形態和行為上彼此相似,形成看上去是一群的效果,從而得到好處。由於在這一擬態系統中沒有欺騙,模型與擬態生物沒有明顯區別,無所謂誰模擬誰的問題,所有參與者貢獻相同,共同獲益,這些與貝氏擬態顯然不同。因此許多生物學家認為這不是真正的擬態,只是生活在相同環境中的生物以相似的方式進化的結果(即趨同進化,典型的例子是沙漠中肉質植物的進化)。

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