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菠萝蜜,榴莲等植物结出巨型果实的生物学意义是什么?那是对热带雨林环境的适应吗?

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日报标题:榴莲榴莲你为什么这么大呀?这你要去问大象啦

Pepling Yel,在读生态学博士,研究种子传播

正好是我的硕士和博士的研究内容呢!

你们知道植物进化出美味或者不那么美味的果实的最终目的是什么吗?最直接的理由就是吸引动物来为它们传播种子……那你们猜一下榴莲和木菠萝的最主要的传播者是谁呢?

大象啊!!!

所以为什么榴莲和木菠萝要进化出那么大个的果实呢?我们先从大象这种传播者的特性说起。

大象是一种非常高效的种子传播者,因为它们吃东西的时候总是随便嚼一嚼就把果肉和种子一起囫囵吞下去了。在大象排出的粪便中,有许多种子是完整无缺的!而且大象每天的行走距离非常非常远,可以多达数十公里(具体数字回头查了文献再来更新)完全就是一个行动的播种机!

那为什么远距离传播对于植物来说那么重要呢?这里就有很多假说了,其中最著名的就是 Janzen-Connell 假说。手机打字很痛苦,就不详细说了,大概的意思就是:生产植物种子的母树下方往往会聚集着许多掉落的种子,从而吸引来大量的针对该物种的捕食者或者致病菌,导致母树周围成为该物种的危险地带,种子或者幼苗的存活率非常低。只有通过运用不同的种子传播媒介,将后代传播到远方,才有一线的延续的希望。

所以我们所见到的野生的植物的果实,都是经过长期进化而最适合当地条件的传播形态。有果肉的,大多是动物传播;颜色鲜艳的,多为鸟类传播;香味浓郁的,更容易吸引哺乳动物传播。

所以呢,回到问题本身。木菠萝和榴莲这两种果实,特点是种子相对很大,而且非常滑,果肉和种子难以分离,果皮较为坚硬,而且有刺。再看这两种果实生长的部位 往往是直接生长在树木的主干上,不高不矮,正好能让大象一伸鼻子就能摘下来。大象吃这两货的方法也是 real 豪迈,直接把整个果实扔在地上,伸腿踩一脚,把外皮踩裂,然后用鼻子掏出果肉来吃掉。这时,种子也会被吞下去,然后第二天随粪便排出在异地他乡。各取所需,两全其美,结局感人!

扯远了……

那它们为啥要长那么大呢?大象难道不能吃小一点的果实吗?动物园里的大象不是也能吃些苹果雪梨之类的么?

我没有确切的答案 但是!我认为是竞争的关系!(真的,具体确切的文献我没见过,但是如果我去查到了,一定会来更新)

动物会竞争食物来源,植物也可以竞争传播者呀。如果你是大象,你是不是也会对大个又香甜的水果多看两眼呢?毕竟这种果的果皮还是有刺的,踩一脚也是会疼的好么。大的小的都是一样踩,还不如选大一点的 不是吗!

那问题又来了:大象为什么不直接抛弃这种带刺的果实,吃点别的呢?或者为什么木菠萝和榴莲直接进化得光滑一点,更方便大家一起来吃呢?

首先,大象的体积很大,为了满足能量的供应,它们几乎一天到晚都在吃,食域宽广,这两种果实只是它们的长长的食谱中的其中两样而已。但是不挑食的吃货大象还是群居动物,往往要不断地在森林里移动,寻找新食材。森林和大象,就像美食街和吃货旅游团,大家一起从头走到尾,什么都要吃一吃,但是又不能在每个摊位逗留太久,所以它们路过榴莲摊位的时候,就只能挑一两个自己喜欢的果子,赶快吃一吃,然后就上路了(这是我的脑补!没有看过相关文献!只是假说!有待证明!欢迎打脸!)。

第二,作为植物的榴莲长着刺的原因非常明显,就是不想被除了大象(可能犀牛也可以)以外的动物吃掉!榴莲和木菠萝的果实非常昂贵,对于植物自身来说更是如此。每年消耗巨大的能量生产出来的果实,怎么能不被物尽其用呢。前面说了,因为它们的种子很大,小型动物无法整个将它们吞下,所以无法达成传播任务,所以聪明((^∇^))的榴莲就把自己的果实设计成了只有大象才能打开的样子,真是傲娇!

所以呢,我觉得回答到这里,大家应该能继续自己往下脑补了吧!

总结:

1. 木菠萝和榴莲主要的种子传播者是大象,它们的形态和味道,能够吸引正确的传播者,并保护种子不被捕食者或者错误的传播者吃掉或丢弃。所以在漫长的选择与淘汰过程中,变成了这个样子。

2. 如果去看一下物种分布地图,会发现大象的分布和木菠萝以及榴莲的分布高度重叠。意思就是,有大象生存的地方,才有木菠萝或者榴莲(我说的是野生的!)。

3. 木菠萝和榴莲的黏液,我更倾向相信是一种防御机制,即防止其他动物偷吃。毕竟黏液这种东西对于小型动物来说还是很麻烦的。

4. 有同学可能会问,那猴子呢?猴子不能传播木菠萝和榴莲吗?答案是不能!灵长类动物吃果子时会不会吐籽,和人类几乎是一样的(长臂猿除外)。应该没有人会整个吞下榴莲籽吧!所以就算猴子能幸运地吃到木菠萝,它们也只会当场把种子扔掉罢了,不会传播。

5. 题目问这两种水果的形态是不是为了适应热带的条件,我觉得答案是肯定的。大象的存在也是热带的特点之一,而且只有热量充足的热带地区才能使的这些植物有条件生产出这种高热量的果实。


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