植物沒有眼睛，為什么可以偽裝成周圍環(huán)境和別的生物模樣？

出品：科普中國

作者：謝興馳（中國科學院西雙版納熱帶植物園）

監(jiān)制：中國科普博覽

人們很早就發(fā)現(xiàn)了動物中的偽裝現(xiàn)象，并對這些現(xiàn)象進行了深入研究以及廣泛的科普。動物進行偽裝主要有三個方面的作用，一是為了減少被捕食者檢測和發(fā)現(xiàn)風險；二是模仿其他生物的形態(tài)來誤導捕食者；第三則是以十分顯眼并帶有警示意味的體色來警告捕食者，自己不可食用。

將自己偽裝成樹干的地衣葉尾守宮(Uroplatus sikorae)

（圖片來源：Veer圖庫）

擬態(tài)成蛇的擬蛇頭天蛾(Hemeroplanes triptolemus)

（圖片來源：YouTube/Andreas Kay）

具有警戒色的鈷藍箭毒蛙(Dendrobates tinctorius)

(圖片來源：Veer圖庫)

但除了動物，許多植物也一樣能夠模擬周圍環(huán)境進行偽裝。植物們偽裝的方法其實和動物使用的差別不大，它們也都是通過改變自身色彩和形態(tài)，使自己融入背景，讓天敵難以發(fā)現(xiàn)；或者是通過特殊花紋營造偽邊緣效果，讓真實輪廓不易暴露。

比如生石花(Lithops pseudotruncatella subsp.)，它們在最近這些年因為自己猶如圓潤鵝卵石一般的外表而廣受歡迎，很多人都會養(yǎng)上幾盆。其實這就是一種典型的植物偽裝者，鵝卵石的外形就是為了避免昆蟲發(fā)現(xiàn)并取食它們。

生石花演化出不同種類

(圖片來源:Veer圖庫)

不過，相比于對動物偽裝的研究，植物偽裝的研究非常有限，還有許多需要深入研究的地方。其中最重要的一點就是我們需要了解偽裝能力在植物生態(tài)和進化中的重要性。比如，植物如何通過偽裝適應不同棲息地的？因為同一物種的不同種群在不同環(huán)境下，其產(chǎn)生的偽裝也不同，其中一個例子就是在礫石灘的紫堇有著灰褐色的外表，而長在紅砂巖區(qū)域的紫堇則會變成和巖石一樣的磚紅色。

偽裝在砂巖中半荷包紫堇（Corydalis hemidicentra ）

(圖片來源：參考文獻2)

半荷包紫堇與前文提到的生石花的不同之處在于，生石花是通過演化成不同亞種或變種來產(chǎn)生不同花紋偽裝的，然而半荷包紫堇卻可以通過改變自己葉片的顏色來實現(xiàn)這擬態(tài)，而不是靠演化——也就是說，即使是同一物種，不同地區(qū)的半荷包紫堇也會產(chǎn)生不同顏色。那么問題就來了，植物沒有眼睛，它們卻是怎么識別并模擬周圍的環(huán)境的？

沒被食草動物發(fā)現(xiàn)并成功開出花朵的半荷包紫堇

（圖片來源：中國植物志）

有一種猜測是，這些植物會因為長時間在此環(huán)境生長而逐漸適應周圍環(huán)境，那些不符合環(huán)境顏色的植物會被昆蟲發(fā)現(xiàn)，而只留著那些符合周圍顏色的植株存活，它們不像生石花那般演化出多個種類，而是靠隨機的色系來進行偽裝，這似乎是一種無意識的變化，因為植物根本不知道周圍的環(huán)境為什么樣式。

科學家取樣了一些半荷包紫堇的種子種植，并為其提供不同的環(huán)境，在這些不同的環(huán)境中紫堇會產(chǎn)生多個色系，包括了灰色，綠色，與紅褐色與土黃色，但這四種顏色都可能會出現(xiàn)在同一個環(huán)境中，所以有可能只有那些符合偽裝色的植物才會留在此地，繼續(xù)生長，那些沒有偽裝的就容易被動物發(fā)現(xiàn)并吃掉。

模擬環(huán)境下半荷包紫堇的顏色變化

(圖片來源：參考文獻2)

同樣，在我國西南高山流石灘之上分布的梭砂貝母(Fritillaria delavayi)由于其獨特的藥用價值而逐漸受到人類的采挖，因此選擇了一種更為罕見的演化路線。但是相比與其他的偽裝植物，科研人員們經(jīng)過長期多地觀察，并沒有觀察到動物取食梭砂貝母的明顯痕跡，由于體內富含生物堿，貝母屬植物具有很強的化學防御，在一定程度上抵御了動物取食。那么面對最大的天敵——人類對其采伐量的不斷擴大，梭砂貝母受到的威脅也越來越大，于是它們選擇了隱身作為演化方向。

最初時，梭砂貝母自從長成之后，每年都會開出一朵淡黃色的花朵，這顏色在灰褐色的流石灘上格外扎眼。但隨著人類采挖活動的加劇，研究人員發(fā)現(xiàn)，在人們采伐量更大的區(qū)域，梭砂貝母更傾向于開出灰色或棕色的花朵，以最大限度降低自己被發(fā)現(xiàn)的可能性。它們偽裝的效果也表明，這種策略卓有成效——科研人員做了一個實驗，要求人們在14張自然環(huán)境的圖片中找到梭砂貝母，結果證實偽裝程度越高、綠色程度越低的個體越難被找到。

不同群體梭砂貝母的體色變化

(圖片來源：牛洋《商業(yè)采挖影響高山植物的偽裝色彩進化》)

不僅是半荷包紫堇和梭砂貝母，科學家在中國西南部就發(fā)現(xiàn)了至少十幾種有著偽裝色葉片的植物，這些植物生長的環(huán)境多為貧瘠的高原環(huán)境，在這里養(yǎng)分匱乏，動物迫切為尋找食物而不放過任何眼前的植物，在這里生長的一些植物就被迫演化發(fā)育出多個色系來提供偽裝防止被動物發(fā)現(xiàn)。

偽裝在流石中的槲葉雪兔子（Saussurea quercifolia）

(圖片來源：謝興馳)

在自然界中的很多生物，像半荷包紫堇、梭砂貝母等都受到了天敵或者人類的行為的影響，從而進行了一系列的進化來偽裝自己，而這樣的方式都是在外界環(huán)境變得不利于生存之后，生物種群為了生存而做出的調控，正是這樣它們才得以在艱苦的條件下繼續(xù)繁衍生息。

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（注：文中拉丁文部分應為斜體。）