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某些热带花卉会利用声音的反射让吸蜜蝙蝠更容易找到它们

这朵花的形状与暴露的生长位置都是为了迎合蝙蝠的耳朵。 Photograph by Merlin D. Tuttle

这朵花的形状与暴露的生长位置都是为了迎合蝙蝠的耳朵。 Photograph by Merlin D. Tuttle

梅林‧塔特将这朵花切开,记录蝙蝠用舌头吸取花蜜、花药将花粉洒在蝙蝠额头上的画面。他把野生蝙蝠暂时关在笼子里以便拍照。 Photograph by M

梅林‧塔特将这朵花切开,记录蝙蝠用舌头吸取花蜜、花药将花粉洒在蝙蝠额头上的画面。他把野生蝙蝠暂时关在笼子里以便拍照。 Photograph by Merlin D. Tuttle

具有消音效果的背景增强了这朵花的回音。随着荒野渐渐消失、植物愈来愈孤立,吸蜜蝙蝠的价值就浮现了:有些蝙蝠每晚可载运花粉飞越50公里。 Photograph by

具有消音效果的背景增强了这朵花的回音。随着荒野渐渐消失、植物愈来愈孤立,吸蜜蝙蝠的价值就浮现了:有些蝙蝠每晚可载运花粉飞越50公里。 Photograph by Merlin D. Tuttle

这朵光滑的钟形花反射回音,吸引一只身上布满花粉的蝙蝠从下方直飞上来。 Photograph by Merlin D. Tuttle

这朵光滑的钟形花反射回音,吸引一只身上布满花粉的蝙蝠从下方直飞上来。 Photograph by Merlin D. Tuttle

一只身上沾满花粉的蝙蝠从一棵高红槿树的花里爬出来,显示出毛皮可以携带多少花粉。这只蝙蝠生活在古巴东部一个有超过100万只蝙蝠的群落──堪称授粉者的大本营。 Ph

一只身上沾满花粉的蝙蝠从一棵高红槿树的花里爬出来,显示出毛皮可以携带多少花粉。这只蝙蝠生活在古巴东部一个有超过100万只蝙蝠的群落──堪称授粉者的大本营。 Photograph by Merlin D. Tuttle

(神秘的地球报道)据美国国家地理:大自然创意无限。在中美洲的热带低地森林里,命运交缠的吸蜜蝙蝠与夜间开花藤蔓,便是其中一例。

科式长舌蝠(Glossophaga commissarisi)是一种很小的有翼哺乳动物,身体不比你的拇指大,它会穿梭在血藤(Mucuna holtonii)的花朵之间舔食花蜜,跟蜂鸟及熊蜂没什么两样,并为植物传播花粉作为交换。若是在白天,花儿可以用猩红色或桃红色等鲜艳色彩来招蜂引蝶,但到了夜里,连最鲜艳的颜色也会褪成月光下的一抹银白,这时血藤花便用声音来吸引吸蜜蝙蝠。

在哥斯大黎加北部的拉塞瓦生物研究站,一株茂盛的老血藤在一片林中空地上方织就出一块枝繁叶茂的顶篷,几十朵开在绿色长茎上的花儿从中垂下,高高低低地挂在林间空地上方,宛如幽暗舞厅中的枝形吊灯。每个手掌般大的花序都有一轮豆荚形状的淡黄色花芽,长在弧形的梗上。

每到黄昏,血藤的花芽就准备好迎接蝙蝠。首先,花芽最顶上那片淡绿色的花瓣(旗瓣)会缓缓垂直打开,像座光滑的灯塔般挺立在花朵顶端。旗瓣下方,两片小小的侧瓣会像双翼般展开,露出豆荚状花芽顶端的一道缝隙。

蝙蝠以高频音作为工具。它们透过鼻孔或嘴巴,用声带发出阵阵短促的声响,形成空中电波,然后再解读那些反射回到它们敏锐耳朵里的模式变化。蝙蝠能快速且持续地处理接收到的资讯,因此不论是在追逐蚊子还是在开花的树丛间穿梭,它们都可以在疾飞于空中时调整路线。

大部分蝙蝠都以昆虫为食,它们经常使用强劲有力的远程叫声,每次上扬翅膀时就发声一次。吸蜜蝙蝠则会发出轻柔但非常复杂的叫声,科学家称之为调频声。这些声音不会传得很远,却能提供详细资讯。这种叫声在4公尺的距离内最为有效,可以反射出能传递精确讯息的影像,包括目标物的大小、形状、位置、质地、角度、深度,以及其他只有吸蜜蝙蝠才能解读的特征。

在拉塞瓦研究站,旗瓣凹陷的形状具有镜子的功能,可以接收蝙蝠的叫声,然后将资讯明确地反射给蝙蝠。蝙蝠的眼睛、耳朵和鼻叶都对准了旗瓣,高速扑向花儿并附着其上。

两者是天作之合。蝙蝠将头塞进杯状的开口,用大姆指勾住旗瓣底部,收起尾巴,迅速抬高后腿。它稳稳攀在豆荚状的花芽上方,将口鼻插进散发着大蒜味的开口。蝙蝠长长的舌头触动一个隐藏的机关,豆荚的龙骨瓣顿时爆开。当蝙蝠埋头于蜜腺中吸取花蜜时,花药就从龙骨瓣中弹出来,在蝙蝠小小的屁股上洒了一层金色的花粉。

长舌叶鼻蝠亚科(Glossophaginae)大约有40种蝙蝠,是吸蜜蝙蝠中的飞行菁英。它们属于美洲叶鼻蝠科,原生于西半球的热带及亚热带地区。

吸蜜蝙蝠与特定开花植物共同演化,发展出成果丰硕的关系,生物学家称之为蝙蝠媒(chiropterophily)。这个字由两个部分组成,Chiroptera指的是哺乳动物中的翼手目,phily则来自希腊文的philia,意思是「爱」。但这可不是什么爱情故事。促使蝙蝠与花发展出伙伴关系的并非罗曼史,而是生命的基本要务:生存与繁衍。

用花蜜换取授粉是一项很微妙的交易,让植物左右为难。夜间开花的植物必须节省自己的花蜜,因为蝙蝠如果吃得饱饱的,就不会造访那么多花。但植物如果太吝啬,蝙蝠又会转而为其他植物提供服务。数千年下来,靠蝙蝠授粉的植物发展出一种绝妙的解决之道:它们设法让蝙蝠的觅食效率达到最大,从而回避了花蜜的量(与质)的问题。

因此,夜间开花的植物将自己展示在蝙蝠容易飞过的明显位置,让蝙蝠可以轻易发现它们并吸取花蜜,同时亦远离树栖捕食动物(例如树蛇与负鼠)的藏身处。它们会在花香中掺入硫的化合物,这是吸蜜蝙蝠无法抗拒的远距离信号。血藤与其他某些植物则更胜一筹。它们的花型可以让蝙蝠听到它们。

在1999年之前,没有人知道植物会靠花的形状来反射声音、提高蝙蝠的觅食效率。那一年,德国埃兰根大学的生物学家达格玛与奥图.冯.艾维森在拉塞瓦研究蝙蝠的声学。达格玛发现,血藤的旗瓣很像一种声音信标――它很明显是一种听觉信号,相当于灯塔的光束。用改造过的血藤旗瓣进行的田野实验支持了这项理论。

继这项观察之后,冯.艾维森夫妇针对花朵的回声进行了更广泛的研究,使用的是一群圈养在埃兰根大学实验室的蝙蝠。在他们的指导下,大学部的研究助理雷夫.西蒙训练蝙蝠从随意放置的花蜜喂食器中吸食花蜜,喂食器上插着不同形状的旗子。结果显示碟形的最容易让蝙蝠找到。

接着西蒙在自然界中找到一些这种形状的花,其中一种有着碟形的旗瓣,他最早是在一本自然杂志中看到的。好奇的他前往古巴,也就是那朵花被拍下的地点。这位科学家夜里独自蹲伏在森林中,兴高采烈地看着蝙蝠喝花蜜,同时花儿则在蝙蝠身上撒满金色的花粉,证实了他的假设。

碟形的叶子真的可以让蝙蝠更容易找到花的位置吗?回到实验室后,西蒙发现若在喂食器上方放置碟形的假叶子,能为蝙蝠节省一半的觅食时间。而未经改造的平坦叶子对蝙蝠的觅食时间几乎没有影响,跟没做记号时差不多。

「正常的平坦叶片只会轻轻反射声波一次,」西蒙解释,「但碟形叶片在蝙蝠接近时会多次强烈地反射回音,而且角度颇广。它就像个真正的信标,因为它的回声有独一无二的特色,仿佛万绿丛中的一点红。」

西蒙后来成为研究生,他的下一步是制作一个可移动的机器蝙蝠头。他在上面安装了一个小小的超音波扩音器和两个接收器,形成一个三角形,宛如蝙蝠的鼻子和耳朵。他透过机器蝙蝠的鼻子,对着绑在旋转架上的花朵发出复杂的调频音(模仿吸蜜蝙蝠),然后用电子蝙蝠耳录下那些回音。他用这种方法搜集到65种靠蝙蝠传粉的开花植物的回声「签名」。西蒙测试的每朵花都拥有独一无二且明显的声纹。

整体而言,西蒙发现靠蝙蝠传粉的花朵有几种共同的声音适应方式。它们的表面都光滑如蜡,非常利于反射声音,而且每个样本的大小与形状都非常一致。此时西蒙已经是博士,他先找出36朵花的回声特征(分别属于12种靠蝙蝠授粉的开花植物),然后以此为比较基础写出一份程式,只根据声音就辨认出130朵新的花是哪个种。这个程式证实了蝙蝠早就知道的事:有些花会说它们的语言。

为什么植物要这么努力吸引并奖励蝙蝠呢? 「因为蝙蝠是极为有效的传粉者,」西蒙说。 「它们值得花儿这么做。」

密苏里大学圣路易分校的演化生态学家纳森.穆恰拉在2010年做了一份研究,比较厄瓜多的蜂鸟与吸蜜蝙蝠,结果发现蝙蝠的授粉量平均是鸟类的十倍。而且蝙蝠也可以长距离授粉。蜂鸟的授粉范围半径据信是200公尺。吸蜜蝙蝠中授粉距离最长的是南方长鼻蝠(Leptonycteris curasoae),最远可到距离栖息处50公里的地方觅食。热带森林植物通常分布得很广,但不密集,因此蝙蝠广大的活动范围是一大好处。且由于林地因为森林除伐而变得愈来愈破碎,这种长程的授粉行为更形重要。

1790年代,义大利生物学家史帕朗札尼提出蝙蝠在黑暗中以耳为目的理论,为此饱受讥嘲。一个半世纪之后的1930年代末,科学家发现了回声定位的机制。而75年后的今天,我们知道为了配合蝙蝠用声音「看」的能力,植物把自己的花朵塑造成可以被听见的形状,听在蝙蝠耳里,就像白天开花的植物在其他传粉者眼中一样鲜明亮丽。大自然就在这类细致复杂的互动关系中,展现了它最深奥的魔法。


撰文:苏珊・麦格斯 Susan McGrath
摄影:梅林・塔特 Merlin D. Tuttle





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