植物通过传粉繁衍后代，看似简单的传粉的过程却大有玄机。2月26日，在中科院《科学公开课》抖音直播中，金效华研究员以兰科植物为例，为网友科普了兰科植物多种奇妙的传粉方式。
金效华是中国科学院植物研究所研究员，主要从事植物分类与系统学、传粉生物学研究，兰科植物是其主要研究对象。直播中，金效华从“兰科植物概述”、“兰科植物的形态特征”和“兰科植物传粉”三个部分科普了兰科植物的传粉行为背后的生存智慧。
作为被子植物最大的科之一，兰科植物具有重要的经济、科研等价值，是生物多样性保护的旗舰类群。它与菌根菌、传粉者之间存在着协同进化，是进化生物学研究的理想类群之一。金效华在直播中介绍，在一块距今1500万年的化石中，一只正在传粉的蜜蜂驮着斑叶兰花粉块，证明了兰科植物与昆虫很早就存在协同关系。
通过他的讲解，网友们了解到，兰科植物最显著的形态特征在于花的特殊构造。不同于一般植物花粉以颗粒式单独存在，兰科植物的花粉呈块状；兰科植物的雌雄性器官合生成柱状体，称蕊柱，其上只有一枚雄蕊；兰科植物的种子都很小，在萌发之前一般不超过200微米；成年植株兰花依靠根毛与菌类作用，吸收营养和矿物质；兰科植物最大的特色在于花粉块旁边的距，是兰花与昆虫相互作用的关键部位。
有了基本的了解后，金效华开始介绍兰科植物奇妙的传粉过程。由于兰科植物花粉块所致的不易传播性，兰科植物需要高效、专一的传粉昆虫，那么它就形成了几种典型的传粉机制：第一种是欺骗性传粉机制，吸引昆虫帮助其传粉，但不给予花蜜；第二种是互利互惠传粉机制，促进了兰科植物与传粉昆虫的协同进化。
不同于一般植物靠鲜艳的颜色、芳香的气味或甘甜的花蜜来吸引昆虫，兰科植物常常使用“欺骗性传粉机制”。这一过程中，兰科植物的花会模拟雌性昆虫的气味、颜色等各种信号，尤其是雌性昆虫的性激素，吸引雄性昆虫前来访问并完成传粉。依靠性欺骗进行传粉的兰科植物主要分布在大洋洲、非洲和南美洲。
食源性欺骗型传粉机制是指兰科植物的花模拟有回报植物的花部各种信号，如花序形态、花部颜色、气味、距等，吸引昆虫进行传粉，但不为传粉昆虫提供回报，如多种石斛属植物、五唇兰、舌喙兰等。不过昆虫一旦被受骗，会形成很长时间的记忆能力，几乎不会进行第二次访问，所以此类兰科植物的自然结实率较低。
兰科植物的另一种“欺骗手段”是产卵地模拟，通过气味、颜色等模拟传粉昆虫的产卵地，如腐肉、排泄物，吸引昆虫过来传粉。“为什么食蚜蝇会心甘情愿为兰花传粉呢？”金效华解释道，食蚜蝇的幼虫靠吸食蚜虫而生，而疏花火烧兰从营养期到果期，常常存在着大量的蚜虫，所以食蚜蝇在兰花上进行产卵，并间接给疏花火烧兰传粉。
除了“欺骗性传粉”，有些兰科植物会采用互利互惠传粉机制，与传粉昆虫协同进化。兰科植物的花和传粉昆虫的相互选择，会驱使双方性状的演化，最典型的是大慧星兰花与其传粉昆虫天蛾。在大彗星兰花瓣的下方悬挂着一根长达30厘米的花距，使得普通授粉者几乎无法采到底部的花蜜，但天蛾尤其喜爱大彗星兰的花蜜，它们的口器长度恰好与大彗星兰花距长度相等。因此，作为吸取甜蜜的回报，天蛾们能够帮助大彗星兰传授花粉，形成一种“专属的合作关系。
据了解，《植物的智慧：兰科植物的传粉》是中科院《科学公开课》系列直播中的一期。该节目于1月25日起，每周二、四、六晚8点在抖音直播。其精彩内容还将以视频合集的形式纳入抖音青少年模式，向更多中小学生科普科学知识、传播科学思想、培养科学好奇心。
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