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枪木树会在一生中变换两次外貌避免被恐鸟吃掉

枪木树秧苗的叶子(上左)、小树的叶子(上右),以及成树的叶子(下)。这些变化是为了防止已经灭绝的恐鸟的觅食。

生长在新西兰的一种类似于桉树的树木至今仍然在保护自己免遭已在500多年前灭绝的一种大鸟的侵袭。一项新的研究表明,枪木树(Pseudopanax crassifolius)会在它的一生中变换两次外貌,这种改变能够帮助它不被不能飞的恐鸟吃掉。

在还是一株秧苗时,枪木树会生长出带有斑点的褐色小树叶。当它们变成小树时,其矛形的树叶会长到足底长短,并且在边缘生有小芒刺。最终,成年枪木树可以长到20米高,生有没有什么特征的圆形树叶。许多科学家认为,树木进化出这些变形树叶是为了防止恐鸟的觅食。恐鸟是生活在这座岛屿上的一种主要食草动物,作为鸸鹋和鸵鸟的近亲,恐鸟因人类的捕杀而灭绝。

为了验证有关恐鸟的假设,新西兰惠灵顿市维多利亚大学的进化生态学家Kevin C. Burns和同事,将枪木树树叶与一种类似树木Pseudopanax chathamicus的树叶进行了比较。科学家认为Pseudopanax chathamicus进化自枪木树,前者生长于新西兰东部800公里的查塔姆群岛,恐鸟未曾踏足该岛。

为了搞清枪木树在恐鸟的眼中究竟是什么样子,研究小组测量了树叶反射光的波长和亮度。枪木树秧苗树叶反射的光线与查塔姆树的不同,但类似于覆盖在森林地面上的落叶。研究人员在《新植物学家》网络版上报告了这一研究成果。由于秧苗仅有10公分高,因此科学家推断,树叶的颜色将帮助娇嫩的植物混迹于地上的乱草中,从而避免被觅食的恐鸟发现。

当Burns和同事对这两种树的小树进行对比时,他们发现,枪木树的树叶在芒刺周围有明显的亮点。研究人员怀疑,这些斑点突出了这些刺,从而警告恐鸟——这些叶子不好吃。Burns说,如果一只恐鸟试图吞下这些树叶,那么“就像是在咽一支箭”。

这两种树的成树树叶具有类似的光反射率。Burns认为,成年枪木树停止变形是由于它的树叶即便是最大的恐鸟也吃不着了。尽管枪木树会在生命的早期变换外形,但查塔姆树却不会这样。研究小组认为,在没有恐鸟的岛屿上缺乏改变树叶颜色和形状的选择压力。Burns说:“因此植物不用再花费生理代价来改变树叶的形状,转而恢复其本来面目。”

美国迈阿密市佛罗里达国际大学的热带植物学家David Lee认为,尽管证据多少有些投机,但这项研究表明,“为了理解植物特征的进化,你还应该看看已经灭绝的食草动物以及它们与植物之间的相互关系”。美国麦迪逊市威斯康星大学的植物生态学家Thomas Givnish强调,“将这些植物暴露在鸸鹋或鸵鸟面前”或许能够强化这一假设,从而“证明这些特征可以组织大鸟的觅食”。


EurekAlert!





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