
一只正在觅食的普通黄蜂在微风中捕捉到一股诱人的气味。这是一组被饥饿昆虫围困的植物散发出的化学物质,这意味着附近有黄蜂幼虫——毛虫——的食物。黄蜂追踪气味到其来源——一朵花——当它找到花蜜时,却找不到毛虫,只好空腹离开。这种气味是一种诡计,用来欺骗黄蜂成为阔叶铁线兰不知情的传粉者。

阔叶铁线兰(Epipactis helleborine)是一种遍布欧洲和亚洲的兰花。它是兰科中欺骗性传粉者家族中众多欺骗者之一。大约有 10,000 种兰花会欺骗传粉者访问其花朵。有些通过模仿雌性来吸引雄性。其他则模仿提供丰富花蜜的兰花种类,但自身却不提供任何花蜜。然而,尽管有成千上万的物种提供性或食物的可能性,只有阔叶铁线兰通过承诺提供新鲜肉类来宣传自己。
达尔文本人曾指出,尽管铁线兰含有大量的花蜜,但它只被两种昆虫授粉——普通黄蜂和欧洲黄蜂。直到现在,没有人知道这种兰花是如何吸引其传粉者的。德国乌尔姆大学的Jennifer Brodmann通过测试黄蜂对兰花的气味和视觉的反应,解开了这个谜团。
她发现,仅铁线兰的气味就能吸引与整朵花一样多的黄蜂。相比之下,放在玻璃盒里、没有任何气味泄露的花朵的视觉吸引力要小得多。对阔叶铁线兰来说,用气味来引诱黄蜂是有道理的,因为它生长在阴暗针叶林中阴凉的地方,在那里很难被看到。
气味诡计

Brodmann 使用气相色谱法分析了花朵释放的化学物质,并记录了黄蜂触角在气味飘过时产生的电信号。她检测到几种有机分子,如己醛和醋酸己酯,这些分子统称为“绿叶挥发物”。当植物受到昆虫的侵扰时,它们会产生这些物质,例如卷心菜就会通过产生与铁线兰非常相似的化学物质谱来应对毛虫的侵扰。
在这些其他植物中,绿叶挥发物是呼叫援兵的信号。它们会召集以毛虫为食的捕食性昆虫,或寄生蜂,后者将毛虫用作自己卵的“活体粮仓”。普通黄蜂也不例外。Brodmann 将它们放在一个 Y 形管中,管的两端分别有不同的气味,她发现黄蜂总是被铁线兰的气味吸引,而不是被空室吸引。它们甚至更喜欢含有兰花释放的绿叶挥发物的合成混合物的房间。
任何被欺骗访问铁线兰花朵的黄蜂仍然会得到一杯花蜜作为回报。未来,它可能会将绿叶挥发物的气味与糖分奖励联系起来,并更有可能访问同一物种的花朵。这正是阔叶铁线兰所需要的,它因此获得了一种特定的授粉服务。
通过释放正确的化学物质,阔叶铁线兰有效地劫持了其他植物用来招募黄蜂的通讯线路。这是已知的第一个这样做(如此做的)物种,但不太可能是唯一一个。
Brodmann 还发现,近缘种紫花铁线兰(Epipactis purpurata)也由黄蜂授粉,它产生的绿叶挥发物水平相似。另一方面,同一属的第三个物种,皇家铁线兰(Epipactis atrorubens),由蜜蜂授粉,其绿色叶片挥发物释放量很少,几乎没有。这种策略似乎只对黄蜂有效。
参考文献:BRODMANN, J., TWELE, R., FRANCKE, W., HOLZLER, G., ZHANG, Q., AYASSE, M. (2008)。兰花模仿绿叶挥发物以吸引捕食性黄蜂进行授粉。Current Biology DOI:10.1016/j.cub.2008.04.040
图片:黄蜂作者 Maciej Skorecki;兰花作者 BerndH













