共生——自然之道

　　共生是指兩種不同生物之間所形成的緊密合作和互利關系，是自然界中司空見慣的現象。動物、植物、原生生物及真菌四者中任意兩者之間都存在共生關系。以共生的本質和目的來看，共生分為偏利共生、寄生和互利共生。偏利共生指的是一方獲益而另一方不受影響的共生關系；寄生是指一方獲益而另一方受到損害的共生關系；互利共生指的是雙方互惠互利的共生關系。
　　今天，研究人員發現了更多新奇的共生現象，也為人類與其他生物的共同生存和生態與環境保護提供了新的思路。
　　植物與脊椎動物的共生
　　一般人以為，自然界的物種共生大多發生在界的范圍之內，即動物與動物共生，植物與植物共生，原生生物與原生生物共生等。但實際上，共生現象大量地發生在跨界物種之間，如動物與植物之間的共生。不過，過去研究人員發現，物種的跨界共生一般是在低等的原生生物與動物或植物之間發生的。現在研究人員發現，植物能與較高等的脊椎動物共生。
　　加拿大戴爾豪斯大學的柯尼等人發現，一種水生植物綠藻能寄生于動物蠑螈的胚胎內與之共生，而蠑螈是脊椎動物。過去人們認為，魚、鳥、爬行類動物和哺乳動物（包括人類）等在內的脊椎動物擁有排他性的免疫系統，會對任何進入自己體內的異物都排斥，所以植物不會生長于脊椎動物的體內。
　　當然，此前研究人員也知道，綠藻可以寄生于低等動物，如鞭毛蟲體內。綠藻富含葉綠素，進入鞭毛蟲體內會使鞭毛蟲呈現綠色。鞭毛蟲自己沒有消化道，甚至連嘴巴都沒有，因此，綠藻進入鞭毛蟲體內最重要的作用是，可以為鞭毛蟲提供食物和能量，因為綠藻富含葉綠素，可透過鞭毛蟲的皮膚吸收陽光，進行光合作用合成食物，供養鞭毛蟲。反過來，綠藻也可以利用鞭毛蟲的排泄物作為營養物，所以，它一輩子都生長在鞭毛蟲的體內。
　　但是，綠藻出現在星點蠑螈體內的發現改變了人們對生物共生的看法，這證明植物可以與脊椎動物共生。
　　生存于北美的星點蠑螈只是在捕食與繁衍后代時才會浮出水面。在繁殖時，它們產卵在池塘里，讓卵子在水面漂浮，這提供了卵子與藻類緊密接觸的機會，而且藻類最喜歡池塘環境，因為這種環境充滿陽光又不易被其他生物干擾。
　　柯尼等人在一個偶然的機會發現，這些星點蠑螈的卵子是綠色的，原來蠑螈的卵囊里有綠藻。但是，綠藻鉆進蠑螈的卵子里并非是簡單的寄生關系，而是卵囊里的綠藻為蠑螈胚胎提供氧氣，綠藻也從胚胎排泄物中獲取所需要的氮。因此，這是一種互利共生關系。
　　為什么綠藻會進入星點蠑螈的胚胎細胞內呢？研究人員認為，綠藻進入的是成年蠑螈的生殖細胞，這有兩種可能。一種是，星點蠑螈胚胎內的綠藻可能來自蠑螈的親代，這是一種垂直傳遞；還有一種可能是蠑螈從環境中吸收藻類，或藻類自己鉆入蠑螈體內。但不論怎樣，綠藻進入蠑螈體內說明，植物與脊椎動物可以互利互惠地共生。
　　像夫妻那樣忠誠的專性共生
　　從共生的形式來看，有專性共生和兼性共生。前者指的是，共生生物需要借助共生關系來維系生命；后者指的是，共生關系只是提高了共生生物的生存幾率，但并不是必須的。因此，共生關系有時是不對稱的，在共生關系中很可能出現一種生物是專性共生而另一種生物是兼性共生的現象。
　　現在研究人員在動物與植物的共生關系中發現了一種新的專性共生現象，就像人類的一夫一妻一樣專一和忠誠。這種專性共生是，植物釋放自己獨特的化學氣味來吸引動物，后者則幫助植物繁衍生存，同時這種動物也需要植物才能生存和繁衍。
　　研究人員早就發現，植物利用花粉氣味吸引蜜蜂為其傳花授粉，而榕樹也是靠這一機制來吸引一種特殊的蜜蜂——榕小蜂來為其傳花授粉的。但是，人們一直不清楚榕樹花中什么樣的物質吸引了榕小蜂。
　　中外科學家共同分析榕樹隱頭花序揮發物和檢測榕小蜂對揮發物的行為反應，結果發現，榕樹通過釋放一種不常見的揮發性化合物，起到了對其傳粉的榕小蜂的專性吸引，由此，研究人員也了解到了榕樹與榕小蜂之間的專一性的共生關系。
　　研究人員觀察的榕樹是雞嗉子榕，它擁有隱頭花序，在開放期會產生一種特殊的氣味來吸引榕小蜂。經過檢測發現，雞嗉子榕在開放期的隱頭花序釋放的是4-甲基苯甲醚。這一物質在隱頭花序授粉4天后完全消失，而且4-甲基苯甲醚在雞嗉子榕的開放期隱頭花序揮發物中占94%～98%，是吸引榕小蜂的主要物質。
　　其他榕樹的花序揮發物不存在4-甲基苯甲醚。這也意味著雞嗉子榕釋放的4-甲基苯甲醚有唯一性，它只對雞嗉子榕小蜂具有吸引作用。其他不含4-甲基苯甲醚的榕樹則對榕小蜂不具吸引作用。
　　4-甲基苯甲醚是一種罕見的榕樹揮發性化合物，正因為其稀有性和唯一性，才確立了對雞嗉子榕傳粉者榕小蜂的專一性吸引，也建立了一種獨特的榕樹-榕小蜂專一性共生關系。
　　榕樹與榕小蜂之間形成的專一性共生關系并不意味著只有榕樹獲利，相反，榕小蜂也會依賴這種專一性共生關系而安身立命。因為，榕小蜂為雞嗉子榕傳粉的同時，雞嗉子榕也為榕小蜂提供繁衍后代的場所，并能為榕小蜂提供豐富的食物。
　　冒死也要共生
　　生物的共生既然是一種互惠互利的關系，兩種共生物種之間就不應當有傷害。但是，有時候，一些物種拼死也要與那些可能危害自己的物種產生共生關系，這就需要共生的物種具有更高超的生存智慧和方式。例如，豬籠草一般是食肉性植物，它會吃掉一些昆蟲和小動物，即便如此，一些小動物也要與之結成共生的戰略伙伴關系。
　　豬籠草獵殺動物是因為它一般生長于營養元素稀缺的土壤環境中，需要捕食昆蟲和小動物來獲取成長和生存所需的足夠的氮元素。世界上最大的豬籠草之一也是最美麗的豬籠草當屬馬來王豬籠草。雖然這種豬籠草的嘴大得足以吞下一整只樹鼩，但是在多年的研究中，研究人員卻從未在馬來王豬籠草中找到一具樹鼩的尸體，而樹鼩這種含有更多肉的動物應當是馬來王豬籠草的美味獵物，因此這種情況令研究人員十分困惑。
　　現在，研究人員終于明白了樹鼩與豬籠草有特殊的共生關系。研究人員對馬來王豬籠草內部物質檢測時發現了一些剛剛排泄的糞便，這些糞便的主人就是住在豬籠草旁邊的樹鼩。樹鼩是靈長類動物的小近親，它們是把豬籠草的捕蟲囊當作馬桶來使用，而樹鼩的糞便則可以營養豬籠草，因為任何動物的排泄物都含有豐富的氮，這正是植物所需要的。
　　盡管樹鼩把豬籠草的捕蟲囊當作馬桶，但危險性是顯而易見的，如果不慎掉入其中，就會成為豬籠草的美味大餐。但樹鼩擁有高超的借豬籠草的捕蟲囊當廁所的本領。樹鼩的冒險只不過是在排便之時。
　　比較起來，豬籠草與動物更為親密的共生關系不是樹鼩把豬籠草當作排便器，而是另一種動物蝙蝠，它是把豬籠草當做自己的棲息地或臥室，長期地與殺手豬籠草共存。蝙蝠藏匿于豬籠草的捕蟲囊中以便捕捉蟲類食物，而蝙蝠排出的糞便又成為豬籠草很好的營養素。
　　但是，蝙蝠把豬籠草的捕蟲囊當作臥室冒的是長期的風險，甚至是終生風險，那么蝙蝠是如何躲過被豬籠草的捕蟲囊吞食的危險呢？
　　文萊大學的烏爾曼·格拉夫副教授及其研究小組在婆羅洲的泥沼地中發現的蝙蝠和豬籠草都各具特點。前者是小型哈氏長毛蝙蝠，后者是萊佛士豬籠草，擁有超長的捕蟲囊。此前的研究發現，萊佛士豬籠草所捕食的昆蟲數量，只有其他婆羅洲食肉植物的1/7，因此，不算是厲害的豬籠草。
　　格拉夫等人是在研究萊佛士豬籠草是如何補充氮元素攝入的時候，發現了小型哈氏長毛蝙蝠寄居在豬籠草的捕蟲囊中，而且，小型哈氏長毛蝙蝠生活在萊佛士豬籠草捕蟲囊中部，甚至萊佛士豬籠草的側面還有個圍擋給蝙蝠當床用，讓長毛蝙蝠避開了豬籠草捕蟲囊底部的消化液，從而使長毛蝙蝠免遭萊佛士豬籠草吞食消化。
　　由于有了萊佛士豬籠草提供居所和隱蔽處，長毛蝙蝠就能更好地捕食獵物，如蚊子、夜蛾、金龜子、尼姑蟲等。當然，長毛蝙蝠排出的糞便也能滋養萊佛士豬籠草。這既是一種危險的，但也是一種典型的植物與動物的共生。
　　【責任編輯】張