生物世界
兰科Orchidaceae植物家族“人丁兴旺”，全科约有700属20000种，产全球热带地区和亚热带地区，为有花植物的第二大科，可以说是植物界极其成功的族群。世界上所有的兰科植物都是受保护的物种，收录在《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录中，占该公约植物多样性的80%以上，被认为生物多样性保护中的“旗舰”类群。如果要问“什么动物最聪明？”答案应该是人类，因为人类懂得物为我用。那么最聪明的植物是什么呢? 如果从物为我用的角度来看，兰花无疑是植物界里最聪明的种类。
兰科植物俗称兰花，也就是童谣里歌唱的“我从山中来，带着兰花草”的兰花。兰花有极高的观赏价值、广泛的药用价值以及科研价值，同时在系统演化上，兰科植物也是植物界最为进化、最高级的类群。与木本植物或粗壮的草本植物相比，兰科植物是较为纤细柔弱的，为什么纤弱的兰科植物能成为植物界最为进化、最高级的类群？与别的植物相比，兰科植物有什么聪明之处？
其它植物类群相比，兰花具有其高度特化的形态结构形态特征。首先是兰科植物花部结构高度特化。兰科植物的花具有两侧对称的花形，花瓣特化为唇瓣。特化的唇瓣是花被的重要组成部分，是兰科植物进化和特异出来的一种重要器官。通过奇特的形状和鲜艳的色斑吸引昆虫，又可作为昆虫进入花中进行传粉的踏足板。毫不夸张的说，没有唇瓣的参与，兰科植物很难实现有性生殖。其次是花粉聚集成块花粉块。具有欺骗性传粉机制的兰科植物的生活史无疑是在进行一场巨大的赌博，要拼劲全身解术吸引传粉者，实现繁殖成功。通过花粉成块状，精明的兰花只要在与传粉者的博弈中取得一次胜利，便会让昆虫通过一次访问就带走整个花粉块，实现最大的雄性功能；多数植物雄蕊和雌蕊是相互独立的结构，而兰科植物的雄蕊和雌蕊结合成了合蕊柱，这样的结构减少了自花授粉的可能性，提高了异花授粉的成功率，利于基因交流和物种进化。且雄蕊和花柱合二为一的合蕊柱可以吸引传粉者为其双向服务，在散布花粉的同时接受花粉，最大限度地同时行使其作为父本和母本的功能。
聪明的兰科植物进化出了能适应多种生境的根系。一些附生兰科植物如蝴蝶兰属Phalaenopsis、万代兰属Vanda植物具有气生根，能从空气中吸收水分和养分，同时还能进行光合作用，它们能够在生存在树干树枝或岩石表面，而不仅是局限于土壤中，从而占据了更为广泛的生态位；而地生兰种类如兰属Cymbidium、天麻属Gastrodia植物的根系则与真菌形成菌根，这种共生关系有助于兰科植物吸收土壤中的养分和水分。
然后是其巧妙的繁殖策略，兰科植物拥有高度特化的传粉机制。兰科植物与传粉者之间形成了高度专一的协同进化关系。大部分兰科植物的花朵以花蜜、脂类和香味物质等作为报酬提供给传粉昆虫。然而，约三分之一的兰科植物不为传粉昆虫提供任何物质作为报酬，它们是通过各种欺骗性手段欺骗或诱惑传粉昆虫访花得以实现有性生殖。许多兰科植物通过模拟传粉者的食物、栖息地或异性等，吸引特定昆虫为其传粉，如大彗星兰Angraecum sesquipedale的花距极长，与为其传粉的天蛾的口器长度相匹配，形成了一对一的传粉关系，保证了花粉传递的准确性和高效性；蜜蜂兰Cymbidium floribundum的花朵外形和气味酷似雌蜂，能吸引雄蜂前来交配从而完成传粉等。同时兰科植物能产生大量微小的种子，庞大的数量增加了后代存活的机会。
此外， 兰科植物有广泛生态适应性。为适应于广泛的地理环境，聪明的兰科植物进化出了不同的生活型，有地生、附生、腐生等多种生活型，能适应从热带雨林到高山草甸等多种生态环境。其中附生兰利用其他植物作为生长基质，开辟了新的生存空间，可获取更多的光照和空间资源。大多数附生兰种类还具有很强的生理适应性，其代谢途径为景天酸代谢（CAM）途径，能在干旱环境中减少水分散失，提高对干旱环境的适应能力。
附生的石斛
兰科植物的基因与遗传的多样性。兰科植物的基因多样性高，丰富的基因多样性使得这一类群的植物在面对环境变化时，有更大的机会产生适应性变异，从而更好地适应环境的变化和挑战。
聪明的兰科植物通过以上的进化特征使得这一大家族的植物成员在繁殖、适应环境和遗传等方面具有明显优势，使其成为植物界中进化程度高、适应性强的类群。
植物的进化在我们的意识中应该是变大变强的过程，而兰科植物却是不走寻常路，它们的种子选择了另外的一条途径。会是什么途径呢？我们先来了解兰科植物种子传播与繁殖策略的一些特性。
一、种子数量庞大，参差不齐。兰花的种子采取的是“人海战术”，也就是一种广种薄收的策略，产生数目庞大的种子，一个兰科植物成熟果荚里的种子可多达400万粒，庞大的数量增加了后代存活的机会，但只有极少部分种子能够萌发、生长，最后生长成为成熟植株。
二、种子小而轻。兰科植物的种子可以说是世界上最小的种子，如微尘般细小，一般长0.05-6 mm，宽0.01-0.9 mm，而我们人类的头发直径一般为0.08 mm。很多兰科植物都是不显眼的草本，轻巧的种子可以借助风力飘到离母株很远的地方安家落户，扩大生存领域。许多悬崖峭壁是兰科植物的领地，这些险要的环境对于包括人类在内的许多动物都是望崖兴叹，因此可以免受动物的侵扰。
三、种子结构简单，没有胚乳。在自然界，许多植物种子的萌发和生长初期都依赖于种子中的子叶或胚乳提供营养物质，兰科植物的种子里没有胚乳，不能提供营养来帮助后代发芽和早期生长，显然兰科植物的种子属于“弱势群体”。它们的萌发不能自己提供营养，而是需要与特定的真菌共生才能萌发，这种共生关系为种子提供了必要的营养和环境条件，使得兰科植物能在特定的生态环境中生存繁衍。这就是为什么现代人工繁育兰科植物只能依靠无菌播种，而非子播。
四、外种皮结构特殊，便于传播。种子外种皮表面具有一层排列紧密的细胞，这种结构不利于水的快速渗透，使得种子保持轻盈，可以浮在水面上远距离漂流。兰科植物种子还能粘附在动物的皮毛或鸟类的羽毛上，依靠动物传播。此外，人类活动也可以帮助种子传播呢！
变大求强往往会有很大的生存风险，曾称霸地球近两亿年的恐龙灭绝了，而体积较小的鸟类却存活了下来。聪明的兰科植物就意识到了这点，种子变小变细的好处不仅可以避开动物的取食，同时可以节省许多营养消耗。从兰科植物全球植物种类数目亚军（菊科植物种类数量最多）的地位来看，这种进化方式的确是一条十分成功的道路。然而，聪明反被聪明误，这个生物学特性也使最为进化的单子叶植物陷于濒危状态。在自然界，兰科植物的种子萌发率是很低的，不具备胚乳的种子不能为萌发提供营养，离开原有栖息地，没有共生菌的加持，兰科植物只能广播薄收，只有极少部分种子能够萌发、生长，最后生长成为成熟植株，这也是兰科植物“娇贵”和易陷于濒危境地的原因之一。
此外，采取欺骗性传粉机制可以节省能量，兰科植物无需生产花蜜等报酬，可将更多能量用于自身的营养生长、繁殖器官发育以及种子生产等方面，有利于其在资源有限的环境中生存和繁衍；不同的兰科植物通过不同的欺骗性传粉策略来吸引特定的传粉者，减少了种间杂交的概率，有助于形成生殖隔离，促进新物种的形成，从而丰富了兰科植物的物种多样性。然而，这一传粉机制也给兰科植物的生存繁衍带来了巨大的挑战。欺骗性传粉依赖于传粉者对兰花信号的误判，这种不确定的传粉方式可能导致传粉效率不稳定，有时可能无法及时或有效地完成授粉过程，给繁殖带来一定风险。采取欺骗性传粉机制的兰科植物对传粉者有高度的依赖性，如果传粉者的数量因环境变化而减少，或者传粉者对兰花的欺骗行为产生适应性变化，不再被吸引，那么兰科植物的授粉成功率就可能会降低，进而影响其繁殖，加大了植物灭绝的风险。
同时，由于兰科植物具有极高的观赏价值和药用价值，在利益驱使下，大量野生兰花被非法采挖，过度采挖直接导致许多种类的野生种群数量急剧减少甚至灭绝。如在野外就找不到铁皮石斛的踪迹了。其次人类活动如森林砍伐、土地开发、基础设施建设等生境的破坏，破坏了兰科植物的栖息地，使其生存空间不断缩小，同时也改变了其生长所需的生态环境。全球气候变暖导致气温、降水等气候要素的改变，也影响了兰科植物的物候期和生长发育，还可能使它们更容易受到病虫害的侵袭。由于以上原因，许多兰科植物成为了濒危植物，需要我们采取积极有效的保护措施来保护这一珍贵的植物资源。
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