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作者:临渊

在我们的星球上,总有一些看起来毫不相干的生物,因为“氮缘”,产生了非同寻常的关系。


哈氏多毛蝙蝠的卧房


蝙蝠睡觉,不讲究,也许一根树枝就足够了。可有一种蝙蝠比较有品味,给自己找了一个温馨的睡房。

这种猪笼草学名叫莱佛士猪笼草(Nepenthes rafflesiana),生活在文莱的沼泽地里。它那很长的“笼子”是哈氏多毛蝙蝠的“睡房”。作为昼伏夜出的生物,蝙蝠总要在白天找到一处安全的地方睡大觉,很多蝙蝠选择了洞穴;而在沼泽地里,合用的洞穴并不好找。于是,哈氏多毛蝙蝠瞄上了莱佛士猪笼草,它们的笼子很长,消化液含量也很少,从液面到笼口之间有一段15厘米长的空间,蝙蝠很容易逃脱。而哈氏多毛蝙蝠的平均体长只有4厘米,白天,它可以轻而易举地躲进去,休息,拉便便,夜晚飞出来觅食。

生物界没有活雷锋,猪笼草之所以允许哈氏多毛蝙蝠这么做,甚至在很多方面进行了配合,显然是有目的的。它的目标就是蝙蝠的粪便,因为其中富含氮元素。而这片沼泽地的土壤严重缺乏氮元素。

为了证明这个假说,科学家首先分析了有蝙蝠和没蝙蝠这两种猪笼草的氮含量,发现前者明显比后者高。为了证明这些多出来的氮元素确实来自于蝙蝠,科学家还分析了氮元素的比例。因为昆虫尸体和蝙蝠粪便中的氮同位素的比例不同,分析显示猪笼草体内的氮元素比例偏向于粪便,而不是昆虫尸体。科学家甚至还估算出了猪笼草的食谱。计算结果显示,长型莱佛士猪笼草所需要的氮元素有33.8%来自蝙蝠粪便。

这是科学家发现的第一个捕食性植物和哺乳动物之间的共生案例。

小贴士

原子核由质子和中子构成。一个氮原子的原子核通常包含7个质子、7个中子。但是,有些氮元素会重一些,比如氮-15,它的原子核中一共有8个中子、7个质子。当一个原子核的中子数量不同时,我们称它们为同位素。氮-15就是氮元素的一种同位素。不同动物的便便中的氮元素和氮同位素的比例是不一样的。

 


树鼩的马桶

俗话说得好,“有吃就有拉”,这个原则对任何生物都适用,生活在印尼热带雨林中的树鼩当然也不能例外。这家伙个头小小,模样怪怪,外形像松鼠,却长着一张又尖又细的嘴巴,喜欢单独活动,酷爱喝酒,很少有人知道,就是它竟然选择了大名鼎鼎的王侯猪笼草(Nepenthes rajah)充当自己的马桶!

要知道,王侯猪笼草可谓是植物界中的“顶尖杀手”,这种植物依仗着自己的特殊结构——在紧贴在它的枝节部分,长着很长的叶子,叶子最外边部分,如同一个悬挂着的巨大的“笼子”。按道理,这个笼子应该是为那些贪吃的昆虫准备的。然而,对于成熟的王侯猪笼草来说,它却做出了另外的选择。

科学家在仔细观察它的“猪笼”时,发现里面盛放的不是昆虫等的尸体,而是某种动物的粪便!于是,好奇的科学家架上了观察仪器,日夜观察,竟拍下了一段搞笑的视频:一只树鼩利索地爬到猪笼草的“笼子”上,蹲了下去,开始一边舔食猪笼草叶瓣上的花蜜,一边大小便。等它吃完拉完之后,还在这棵猪笼草的叶边摩擦了几下,做了标记,向其他树鼩表示“这个马桶是我专用的。”

【霸气的马桶——王侯猪笼草,图片来源BBC

霸道的王侯猪笼草就这么甘愿做树鼩的马桶?原来,王侯猪笼草和所有的肉食植物一样,需要的不是肉,而是动物体内的氮元素。对于成熟的王侯猪笼草来说,在这儿,昆虫太少了,以至于它们根本得不到足够的氮。而树鼩便便里的重要成分恰恰是氮元素。因此,为了氮,王侯笼草豁出去了!“马桶”就“马桶”吧。它们甚至逐步改进了自己的结构,使“猪笼”更像一个“马桶”:更坚硬(可以承担树鼩约150克的体重),边缘不再十分光滑(便于树鼩安全地蹲在上面),同时,还在“马桶盖”上分泌出足够多的蜜汁,吸引树鼩前来进餐,顺便大小便一番。

效果如何?事实给与了最好的解释——研究显示猪笼草从树鼩粪便中获得了57-100%的氮。

蝴蝶和行军蚁

蝴蝶追着行军蚁飞,你见过吗?生物学家汤姆是亲眼看到了!那是一天下午,像往常一样,他决定到哥斯达黎加热带雨林里散散步。谁知道,意外发生了……

不知道什么时候,也不知道从哪儿来的,就在一瞬间,成千上万只行军蚁涌了出来,它们所到之处几乎势不可挡,挡在路上的任何东西都会遭到攻击,甲虫、臭虫、苍蝇、蜈蚣、小蜥蜴……这使得很多动物在行军蚁还没有到来之前,就急匆匆地逃走了!很快,这场疯狂的逃窜,吸引来了擅长趁火打劫的小鸟――哈哈,它们的盛宴开始了。平时,这些昆虫要么会躲藏,要么会变身,小鸟想抓住它们可不太容易。这会儿,它们被吓得昏头昏脑地到处乱飞,可不是平白给小鸟举办了个“昆虫大宴”?

可是,汤姆突然发现,一些黄、黑和橘黄交杂成虎纹状条纹的蝴蝶(这意味着它们有毒),竟然也跟上了行军蚁!

汤姆好奇心大起,以后的几年,他和另一个生物学家追踪了13群活动的蚂蚁大军。结果发现,这些围绕蚁群飞行的蝴蝶中,绝大多数是雌性蝴蝶,它们很喜欢停在一些白色的斑点上,这些斑点中有很小一部分是看起来像鸟粪的苔藓或真菌;但大多数是真正湿润的鸟粪。

它们为什么要停在鸟粪上呢?难道要证明“鲜花插在粪土”是什么样子吗?它们没这个幽默感。真实的原因也很氮有关。由于蝴蝶主要以花蜜为食,花蜜含有糖分以及少量的氮。而雌性蝴蝶需要很多氮来帮助卵的发育,为了获得更多的氮,它们不得不吸吮新鲜的鸟粪。然而,在植物生长密集的热带雨林里,想看到一只鸟都困难,更别提新鲜的鸟粪啦。但是,当许多鸟结伴追随蚁群时,就不一样了,小鸟们会一边吃一边拉出大量的鸟粪。

这下,知道了吧,原来,它们聚集在一起,根本不是追逐蚁群,而是为了寻找新鲜的鸟粪,正确地说,是鸟粪中的氮!

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[少儿科普]非常有缘一“氮”牵 - 科学松鼠会 - 科学松鼠会
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