迷人的生物多樣性(Biodiversity)2-16-2013年初七

 

 

迷人的生物多樣性(Biodiversity)

2-16-2013年初七

    自從威爾森博士(Edward Osborne Wilson)這位世界知名的蟻類學(myrmecology)大師於1963年提出生物多樣性(Biodiversity)這個名詞，威爾森博士並於1967年著專書詳細介紹「生物多樣性」之後，至今不論男女老幼對這個名詞幾乎都能朗朗上口。

圖0. 許多物種的生存在一個星球上唇齒相依，共同只有一個未來。

Alan Peckolick combined his work as an active member of MEDASSET with his award-winning design talent to create and offer a striking poster with a biodiversity theme for WED(World Environment Day)2010.

圖片來源：http://www.medasset.org/turtle_dives/issue_8/index.html

 

    威爾森博士近年來更大力提倡維持生物多樣性的重要性，強調保育生物多樣性「要走出過去狹義的有形物種保育，應擴大時空尺度，從長期地保育生態系著手」，因而威爾森博士被尊稱為「生物多樣性之父」。

圖1. 生物多樣性之父─愛德華威爾森博士。

圖片來源：http://eowilsonfoundation.org/

    但是到底甚麼是生物多樣性？它又有甚麼重要性呢？

最近從BBC.Secrets.of.our.Living.Planet.1of4.The.Emerald.Band影集上看到一個精彩的實例，嘗試著說明如下：

1. 地點：亞馬遜熱帶雨林(Amazonian rainforest)

2. 相關動物：刺鼠(Agouti)、長舌花蜂(又名蘭花蜜蜂)─

   Euglossine。

3. 相關植物：巴西堅果樹(Brazil Nut Tree) 學名：Bertholletia

   Excelsa以及附生於巴西堅果樹上的蘭花。

一、刺鼠(Agouti)的角色：巴西堅果樹種子的散播者。

    刺鼠(Agouti)是亞馬遜密林中唯一一種能鑿開巴西堅果樹堅硬果皮的囓齒類動物(rodent)，所以也成為唯一一種能在雨季幫巴西堅果樹散播種子的哺乳類動物。也就是說巴西堅果樹族群的生存以及在雨林中的散播完全依賴著刺鼠，生態學上稱之為種系的特殊依賴性(species specific dependency)。

圖2. 尾巴很短的黑刺鼠，卻有著強有力的嚼肌和鑿子般銳利的門齒。(The Black Agouti, Dasyprocta fuliginosa), is a South American agouti species from the Dasyproctidae family. It is found in Venezuela, Colombia and Brazil.

圖片來源：http://www.redorbit.com/education/reference_library/science_1/mammalia/2577678/black_agouti/

圖3. 刺鼠(Agouti)正準備鑿開掉落在地上的巴西堅果樹果實。

    刺鼠以牠銳利如鑿子(chisel)般的門牙，將巴西堅果樹的堅硬果皮鑿開，吃掉一小部份富含營養的種子，而將大部份種子搬運至離母樹有數百公尺遠處埋藏。刺鼠小心翼翼地搬運每個巴西堅果樹的種子，並埋藏在各個不同的地方，牠甚至細心得將埋藏處的每片附蓋的葉子，都盡量放回成原來的樣子。

圖4. 巴西堅果樹(Brazil Nut Tree)的種子。

對於刺鼠而言，這是個儲藏冬天糧食的理想方法。而巧合的是，對於巴西堅果樹而言，這也是一種散播種子，讓每個種子在不同地方發芽的理想方式。

巴西堅果樹雖然是植物，卻能設法讓刺鼠像一個好園丁那樣來幫牠散播、照料自己的種子。各位網友看到此，是否已經感覺到演化的神奇以及物種間的唇齒相依！這裡還想強調一點，對刺鼠本身而言，牠其實自己並不瞭解，這樣的行為對巴西堅果樹有多麼的重要！

圖5. 巴西堅果樹的果實，從開花到果實成熟需時15個月，然後剛好於雨季時成熟被豪雨打落地面，刺鼠則趁著雨季幫巴西堅果樹播種。

圖片來源：http://www.arkive.org/brazil-nut-tree/bertholletia-excelsa/image-G36971.html

二、長舌花蜂(蘭花蜜蜂)的角色：

1. 附生於巴西堅果樹上的蘭花，依賴雄性長舌花蜂(蘭花蜜蜂)幫忙傳粉(pollination)。

    大多數蜜蜂在花朵上找尋花蜜，雄性長舌花蜂(蘭花蜜蜂)卻是尋覓蘭花的香料，牠們將腿部的性梳在蘭花花瓣上摩擦，以收集一種蠟質香料，這一過程同時也為蘭花傳粉。

    對於雄性蘭花蜜蜂來說，採集這種香料事關重大，牠甚至為此在森林裡飛行數公里來尋覓香料。收集香料的原因在於，雄蜂靠這種香料與同類競爭，牠們身上有一種香味散發器能散放香味，擁有最佳香味的雄蜂，才能獲得與雌蜂交配的機會。

    所以雄性蘭花蜜蜂的角色我們也很清楚了─幫助附生於巴西堅果樹上的蘭花傳粉(pollination)，同時爭取與雌性蘭花蜜蜂繁衍後代的機會。

    但是這一切與巴西堅果樹和刺鼠又有什麼關係呢？請記得只有雄性蘭花蜜蜂才會給蘭花授粉，為了減少兩性之間的競爭，雄性和雌性蘭花蜜蜂已經演化成了不同的生態地位(different niches)，也就是各有不同的生態角色。這是發生在熱帶雨林裡的一個生物多樣性的實例：

雄性蘭花蜜蜂─幫助附生於巴西堅果樹上的蘭花傳粉(pollination)。 雌性蘭花蜜蜂─幫助巴西堅果樹傳粉。

2. 雌性長舌花蜂(蘭花蜜蜂)幫忙巴西堅果樹傳粉(pollination)。

  巴西堅果樹，每年盛開一次白色的大花朵，花的香味吸引了森林各式各樣的昆蟲，其中包括體型較雄蜂更大一些的雌性蘭花蜜蜂。為何雌蜂體型要比雄性蘭花蜜蜂更大更健壯呢？因為巴西堅果樹的花蜜是隱藏在一個雄蕊(stamen)特化的圓形構造下方，必須健壯如雌性蘭花蜜蜂的昆蟲，才能有足夠的力量掀開此特化的圓形構造以獲取花蜜(圖6.)。

圖6. 健壯的雌性蘭花蜜蜂，才能掀開如圓形蓋子的特化雄蕊，在獲得花蜜(nector)的同時也幫巴西堅果樹傳粉。

但是如果是體型嬌小的蜜蜂，就沒有足夠的力量掀開特化雄蕊取得花蜜了(圖7.)。

圖7. 體型嬌小的蜜蜂沒有足夠的力量掀開圓形構造取得花蜜。

    這種選擇昆蟲傳粉是巴西堅果樹的一種策略，用以確保只有雌性蘭花蜜蜂，才會去另一棵巴西堅果樹的花朵採花蜜並進行傳粉，這種存在於雌性蘭花蜜蜂和巴西堅果樹之間的關係，是巴西堅果樹主要生存於亞馬遜熱帶雨林生態系統的主要原因！

    結論：

1. 巴西堅果樹離不開刺鼠，因為必須靠牠們傳播種子。

2. 刺鼠必需依賴雌性蘭花蜜蜂幫巴西堅果樹傳粉，否則沒有傳粉

   就無法受精也就無法形成果實種子，刺鼠也就沒有食物吃了。

3. 所以首要的是先進行傳粉，巴西堅果樹離不開雌性蘭花蜜蜂。

   而雌性蘭花蜜蜂離不開雄性蘭花蜜蜂，否則沒法生育下一代的密

   蜂，而那些雄性蘭花蜜蜂則又必須依賴這些蘭花提供香料。

在亞馬遜熱帶雨林這複雜的生物網內，環環相扣，缺一不可。各位網友您可感覺到生物多樣性的重要了！

巴西堅果樹需要刺鼠→刺鼠也需要巴西堅果樹。

巴西堅果樹需要雌性蘭花蜜蜂→雌性蘭花蜜蜂需要雄性蘭花蜜蜂→而雄性蘭花蜜蜂又需要附生於巴西堅果樹上的蘭花。

    教了幾十年的生命科學，讀過不少生物多樣性的實例，而這是最吸引我的一個生物多樣性(Biodiversity)的例子。

    想想與其獨樂樂，不如眾樂樂，因此寫成文章POST上BLOGGER希望網友們您看了也會喜歡。

    同時最重要的是，下次您吃巴西堅果時，請記得飲水思源，該感謝刺鼠(Agouti)和蘭花蜜蜂(Euglossine)的辛勞！

同時好好的保護牠們，否則我們的下一代就沒有美味而營養豐富的巴西堅果吃了！