植物化身“变色龙” 是人类“逼”出来的吗

沙贝母的体色会逐渐发生变化，并与周围的灰褐色石头“融为一体”。照片由受访者提供

在生死存亡的生存斗争中，动物进化出了伪装的能力。 那么植物能伪装吗？ 什么情况下会被伪装？

150年前，科学家曾零星推测植物利用伪装来躲避天敌，但一直没有得到严格的实验证实。 达尔文进化论的源头——提出“自然选择”理论的英国博物学家、探险家、生物学家华莱士曾认为植物几乎不会“隐藏自己的需要”。

但近年来，随着颜色测量技术、动物感官等相关领域研究的不断进步，人们对生物颜色这个经典的进化生物学话题重新燃起了热情。 除了动物研究之外，科学家还发现了大量证据表明植物也可能​​利用各种伪装策略来防御天敌。

植物在假装“欺骗”谁？

可能是针对食草动物的防御策略； 可能是对人类觅食的强烈反应

“我们对生物颜色防御功能的认识几乎都是来自于动物。课本上写的经典概念，比如伪装、警戒、拟态等，几乎都是基于动物。然而，近年来，越来越多的人开始认识到生物颜色的防御功能。”有证据表明，这些令人着迷的概念并非动物所独有。”中国科学院昆明植物研究所研究员孙航说。

在动物王国中，桦蛾的体色就是一个教科书般的例子。 在英国潮湿的树林里，到处都长满了灰白色的地衣，灰白色的桦蛾个体在这样的环境下伪装得很好，所以个体比深色的要多。 然而，在工业革命期间，它们的栖息地被黑烟和灰尘覆盖，因此深色个体获得了更好的伪装，它们的数量也发生了逆转。

就植物而言，最著名的伪装是石头般的“石生花”。 在我国青藏高原，也存在不少植物伪装的案例，如紫堇、半荷堇、绢花等，都是孙航团队研究过的。 世界其他地区也有案例，例如新西兰的矛木和北美的红木。

2012年起，中国科学院昆明植物研究所的孙航和牛阳博士在进行青藏高原-喜马拉雅地区植物多样性形成与演化研究时开始关注伪装植物。 “我们从山里的紫堇开始，注意到很多当地人都在挖贝母，有时甚至卖给我们新挖的球茎。当然，我们也注意到了贝母的伪装和叶色的变异。” 牛阳向科技日报记者介绍。

世界上有100多种贝母属植物。 其中，索沙贝母生长于我国云南西北部，以及四川西部、青海南部以及西藏拉萨至亚东一线海拔3800米至5000米的地区。 其鳞茎中含有植物生物碱贝母，是药材贝母的来源。

“在有些群体中，贝母是常见的绿色，而在另一些群体中，它们与背景融为一体，大多呈现灰褐色，非常隐蔽。” 牛阳博士介绍，他们最初推测，与紫堇类似，这种伪装也可能是针对草食动物的一种防御策略。 然而，经过多地几年的观察，他们并没有发现动物吃贝母的明显证据。

“由于体内含有丰富的生物碱，贝母植物具有很强的化学防御能力，在一定程度上抵抗了动物的摄食。为什么贝母会伪装呢？这让我们很困惑。” 牛阳说，后来，他们意识到贝母的地下鳞茎长期被大量采挖，这种采挖本身就可能产生强大的选择压力。 这也意味着，贝母的伪装能力可能与人类有关！

假装植物“聪明”？

药用植物的颜色与背景融为一体，使挖掘者很难发现它们

为了进一步阐明这一猜想，研究团队进行了更深入的研究。 他们比较了动物和植物伪装策略进化的差异，并推测了影响植物伪装进化的因素。 这不仅是一个引人入胜的话题，而且关系到人类与植物未来的关系和命运。

“贝母作为常用中药材，人类使用贝母已有2000多年的历史，近代大规模采挖的历史已超过80年。” 牛阳说道。 当地草根毒贩获取了近6年来干贝母的总量，并估算出每组单个贝母球茎的干重。 他们惊奇地发现，获得一公斤干球就意味着要挖出三千多颗贝母。 这样的选择压力可不是小事。

牛阳说，通过抽样统计和分布区域评估，他们得到了贝母的潜在产量，从而得到了各组的开采强度。 同时他们发现，聚集强度越大的地方，贝母的伪装效果越好。

紧接着，对珍珠母贝颜色之谜的研究便崭露头角。 牛阳和同事们再次来到高山流石滩，采集了各组的反射光谱数据，并根据专门为人类设计的色觉模型对植物和砾石的光谱进行了量化，计算出确实存在显着的差异。群体间贝母体色的差异。 不同之处。 利用这个模型，他们还计算了贝母与栖息地岩石背景的匹配程度，以提供一种伪装措施。

“背景匹配就是利用自身的颜色融入背景，让挖掘者难以察觉，实现伪装。” 孙航表示，考虑到采矿压力可能会在很长一段时间内发生变化，他们还评估了伪装程度和采矿难度。 关系。

由于地点不同，有的球茎只需要几十秒就可以挖掘出来； 有的生长在几十厘米深的缝隙里，挖一个需要几分钟甚至更长的时间。 从价值和时间成本来看，挖掘者不倾向于放弃，承受的挖掘压力较小。 从实践经网验来看，越难采集的植物伪装性越好，会与周围的米色石头“融为一体”； 植物越容易挖，就越“好看”，会保持通体的本色和透明的绿色。

伪装是由于人类活动而进化的？

无论伪装多么巧妙，都难以逃过人眼； 植物体色细节之谜有待进一步探索

贝母的体色与生存显着相关，伪装可增加其生存概率。 然而，在“变色”的过程中，仍然存在许多有趣的自然网奥秘。

光、眼睛和物体之间的关系影响着人类对颜色的识别。 迷彩颜色是由花青素和叶绿素结合而成，色素变化比较简单，但如何微调贝母不同菌落的色素比例，保持真实的色调还有待探索。

然而，多种颜色类型的伪装植物在光合作用和对昆虫等传粉媒介的吸引力上并无显着差异，但在非光合色素合成等资源消耗成本以及相互干扰的光合效率和设计成本上存在显着差异。不同背景下的不同功能到底有哪些变化，对于植物选择性进化的研究来说，值得详细研究。

虽然贝母足够“聪明”，在利益的驱使下，无论伪装得多么巧妙，也很网难逃过人眼的高强度搜查。 通过模拟发现，具有三色视觉的人类能够比具有双色视觉的动物更快地搜索物体。

“此外，植物的根部不动，这意味着即使有伪装，它们的防御效果也比动物低得多，因为捕食者将有更多机会通过其他线索和重复学习来定位这些不动的目标。” 牛阳介绍，动物主动选择最佳藏身地点的能力是植物难以掌握的。

这些研究表明，人类正在以我们无法预见的方式影响野生动物的进化。 人类在哪些其他领域影响环境仍有待探索。 （记者赵汉斌）