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会倒飞的花粉“快递员”

2023-01-10马睿棋

科学大众·小诺贝尔 2022年12期
关键词:蜂鸟传粉花蜜

马睿棋

貌似有家快递公司的视频广告是如下情节:一名身穿制服的快递小哥抱着纸箱子飞快前进,突然看了看路边的门牌号码,然后以迅雷不及掩耳之势,从快进模式转为快速后退,并脚后跟蹬地,来了个急刹车……

这绝对是模仿自然界里帮助植物传粉的“小飞侠”——蜂鸟。

乐于帮助植物传粉

植物没有腿,不能自由行动,养儿育女的时候,通常会借助风一路托举着花粉去远方“和亲”。但是,风时有时无,任性调皮,仅靠风的帮忙远远不够。为此,植物要通过开花、结果和动物进行“交易”。植物拿出甜美的花蜜和香甜的果实,邀请并款待各路动物大侠前来拔“腿”相助。蝴蝶、蛾子、蜜蜂等昆蟲吸食花蜜时,会顺势携带一些花粉并传递到四面八方,理所当然地成为植物婚嫁的“媒婆”。鸟类等动物吃了香甜的果实后,顺带把植物的种子播撒到遥远的土地上,当之无愧地成为植物种子的播种者。

一般,帮助植物传粉这项工作主要由昆虫负责。然而,在美洲,一种叫作蜂鸟的小鸟同样以帮助植物传粉为乐。为了做好植物传粉大业,蜂鸟甚至甘于奉献,做出了很多牺牲。

第一个牺牲:个头

蜂鸟科内一共有355种蜂鸟,最大的巨蜂鸟重达21克,最小的红隐蜂鸟和吸蜜蜂鸟体重不足2克,也就是做菜时一小勺盐的分量。大多数蜂鸟的体重为2.5~6.5克,体长多在6~12厘米之间。

蜂鸟为什么会这么小?

我们知道,各种植物花朵的个头参差不齐。开花对植物来说,是一项昂贵的成本付出,要付出额外的物质和能量。因此,植物要在花朵的大小上和对“媒婆”的吸引力上做好平衡,既要保证对传粉动物的吸引力,也要控制付出的物质和能量。因此,自然界里的植物花朵普遍要比同类园艺品种的花朵小一些。既然花朵是小的,作为花朵一部分的蜜腺也就不可能太大。因此,为了吃到花蜜,动物必须配备一个精巧的小舌头或者吸管一样的“嘴巴”,后者在昆虫中则是各种特化的口器。

蜂鸟为了吃花蜜,就得和昆虫竞争。于是,蜂鸟把自己的个头变得和昆虫一样大。同时,为了适应不同花朵的蜜腺结构,蜂鸟的喙也像昆虫的口器一样,进化成了各式各样,并且还有可伸展的分叉舌头,可以插入蜜腺内部。

根据蜂鸟的喙的形状和长度,人们可以区分出不同种类的蜂鸟。

第二个牺牲:变成“吃饭狂人”

为了防止昆虫或者蜂鸟只吃花蜜不传粉,蜜腺一般被植物藏在花朵深处。这样,昆虫或者蜂鸟只要吃蜜,身体就会沾上花粉。不管它们愿不愿意,都得给植物当“媒婆”。和鸟比,蜂鸟小而轻,但是和昆虫比,还是有点儿大而重,没法直接停在花朵上吃蜜,只能像直升机一样悬停在花朵附近,然后将细长的喙伸入花朵的蜜腺中。这可是一项很费力气的工作。蜂鸟的翅膀每秒钟要拍打50次上下,会消耗掉很多能量。

为此,蜂鸟必须大量进食。一只蜂鸟每天要“拜访”数百朵花,摄取超过自己体重一半以上的花蜜。“吃饭”当然是一件很享受的事情。然而,要是一天大部分时间都必须用来“吃饭”,怎么能开发新的生活乐趣呢?

在飞行时,蜂鸟的心跳每分钟能达1000次,而人类一般在70次左右。相比之下,蜂鸟的心跳简直是神速。蜂鸟是昼出夜伏的鸟类,夜晚休息时,会适度降低心跳和呼吸的频率,来减少身体对能量的需求,这就是蜂鸟的蛰伏。

蜂鸟虽然个头不大,却是了不起的飞行专家。蜂鸟的飞行时速大约为90千米,和高速公路上的汽车一样快。除了飞行速度快,蜂鸟还掌握了各种高难度的飞行技巧,不仅能够上下飞行和向前飞行,还能向后飞行和悬停在空中,后两者可是它们的独家绝活儿。

能做到这两点,首先离不开蜂鸟超轻的体重,机动灵活,但更重要的是蜂鸟翅膀的扇动方式。蜂鸟的肩关节非常灵活,可以根据飞行的需要,任意调整翅膀的角度。

当需要悬停时,蜂鸟会将身体尽量垂直于地面,让翅膀前后挥动。由于身体不完全垂直于地面,这个小小的倾斜会产生一个向上的升力对抗蜂鸟的体重,让蜂鸟保持在一定高度的空中。这时,蜂鸟的翅膀前后扇动的力度一样,因此就能悬停在空中了。

如果蜂鸟想向后飞行,则将身体半垂直于地面,并且加大翅膀向前挥动的力量,就可以完成倒飞了。

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