蘭科Orchidaceae植物家族“人丁興旺”，全科約有700屬20000種，產(chǎn)全球熱帶地區(qū)和亞熱帶地區(qū)，為有花植物的第二大科，可以說是植物界極其成功的族群。世界上所有的蘭科植物都是受保護(hù)的物種，收錄在《瀕危野生動植物種國際貿(mào)易公約》(CITES)附錄中，占該公約植物多樣性的80%以上，被認(rèn)為生物多樣性保護(hù)中的“旗艦”類群。如果要問“什么動物最聰明？”答案應(yīng)該是人類，因為人類懂得物為我用。那么最聰明的植物是什么呢? 如果從物為我用的角度來看，蘭花無疑是植物界里最聰明的種類。

蘭科植物俗稱蘭花，也就是童謠里歌唱的“我從山中來，帶著蘭花草”的蘭花。蘭花有極高的觀賞價值、廣泛的藥用價值以及科研價值，同時在系統(tǒng)演化上，蘭科植物也是植物界最為進(jìn)化、最高級的類群。與木本植物或粗壯的草本植物相比，蘭科植物是較為纖細(xì)柔弱的，為什么纖弱的蘭科植物能成為植物界最為進(jìn)化、最高級的類群？與別的植物相比，蘭科植物有什么聰明之處？

其它植物類群相比，蘭花具有其高度特化的形態(tài)結(jié)構(gòu)形態(tài)特征。首先是蘭科植物花部結(jié)構(gòu)高度特化。蘭科植物的花具有兩側(cè)對稱的花形，花瓣特化為唇瓣。特化的唇瓣是花被的重要組成部分，是蘭科植物進(jìn)化和特異出來的一種重要器官。通過奇特的形狀和鮮艷的色斑吸引昆蟲，又可作為昆蟲進(jìn)入花中進(jìn)行傳粉的踏足板。毫不夸張的說，沒有唇瓣的參與，蘭科植物很難實現(xiàn)有性生殖。其次是花粉聚集成塊花粉塊。具有欺騙性傳粉機(jī)制的蘭科植物的生活史無疑是在進(jìn)行一場巨大的賭博，要拼勁全身解術(shù)吸引傳粉者，實現(xiàn)繁殖成功。通過花粉成塊狀，精明的蘭花只要在與傳粉者的博弈中取得一次勝利，便會讓昆蟲通過一次訪問就帶走整個花粉塊，實現(xiàn)最大的雄性功能；多數(shù)植物雄蕊和雌蕊是相互獨立的結(jié)構(gòu)，而蘭科植物的雄蕊和雌蕊結(jié)合成了合蕊柱，這樣的結(jié)構(gòu)減少了自花授粉的可能性，提高了異花授粉的成功率，利于基因交流和物種進(jìn)化。且雄蕊和花柱合二為一的合蕊柱可以吸引傳粉者為其雙向服務(wù)，在散布花粉的同時接受花粉，最大限度地同時行使其作為父本和母本的功能。

聰明的蘭科植物進(jìn)化出了能適應(yīng)多種生境的根系。一些附生蘭科植物如蝴蝶蘭屬Phalaenopsis、萬代蘭屬Vanda植物具有氣生根，能從空氣中吸收水分和養(yǎng)分，同時還能進(jìn)行光合作用，它們能夠在生存在樹干樹枝或巖石表面，而不僅是局限于土壤中，從而占據(jù)了更為廣泛的生態(tài)位；而地生蘭種類如蘭屬Cymbidium、天麻屬Gastrodia植物的根系則與真菌形成菌根，這種共生關(guān)系有助于蘭科植物吸收土壤中的養(yǎng)分和水分。

然后是其巧妙的繁殖策略，蘭科植物擁有高度特化的傳粉機(jī)制。蘭科植物與傳粉者之間形成了高度專一的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系。大部分蘭科植物的花朵以花蜜、脂類和香味物質(zhì)等作為報酬提供給傳粉昆蟲。然而，約三分之一的蘭科植物不為傳粉昆蟲提供任何物質(zhì)作為報酬，它們是通過各種欺騙性手段欺騙或誘惑傳粉昆蟲訪花得以實現(xiàn)有性生殖。許多蘭科植物通過模擬傳粉者的食物、棲息地或異性等，吸引特定昆蟲為其傳粉，如大彗星蘭Angraecum sesquipedale的花距極長，與為其傳粉的天蛾的口器長度相匹配，形成了一對一的傳粉關(guān)系，保證了花粉傳遞的準(zhǔn)確性和高效性；蜜蜂蘭Cymbidium floribundum的花朵外形和氣味酷似雌蜂，能吸引雄蜂前來交配從而完成傳粉等。同時蘭科植物能產(chǎn)生大量微小的種子，龐大的數(shù)量增加了后代存活的機(jī)會。

此外， 蘭科植物有廣泛生態(tài)適應(yīng)性。為適應(yīng)于廣泛的地理環(huán)境，聰明的蘭科植物進(jìn)化出了不同的生活型，有地生、附生、腐生等多種生活型，能適應(yīng)從熱帶雨林到高山草甸等多種生態(tài)環(huán)境。其中附生蘭利用其他植物作為生長基質(zhì)，開辟了新的生存空間，可獲取更多的光照和空間資源。大多數(shù)附生蘭種類還具有很強(qiáng)的生理適應(yīng)性，其代謝途徑為景天酸代謝（CAM）途徑，能在干旱環(huán)境中減少水分散失，提高對干旱環(huán)境的適應(yīng)能力。

附生的石斛

蘭科植物的基因與遺傳的多樣性。蘭科植物的基因多樣性高，豐富的基因多樣性使得這一類群的植物在面對環(huán)境變化時，有更大的機(jī)會產(chǎn)生適應(yīng)性變異，從而更好地適應(yīng)環(huán)境的變化和挑戰(zhàn)。

聰明的蘭科植物通過以上的進(jìn)化特征使得這一大家族的植物成員在繁殖、適應(yīng)環(huán)境和遺傳等方面具有明顯優(yōu)勢，使其成為植物界中進(jìn)化程度高、適應(yīng)性強(qiáng)的類群。

植物的進(jìn)化在我們的意識中應(yīng)該是變大變強(qiáng)的過程，而蘭科植物卻是不走尋常路，它們的種子選擇了另外的一條途徑。會是什么途徑呢？我們先來了解蘭科植物種子傳播與繁殖策略的一些特性。

一、種子數(shù)量龐大，參差不齊。蘭花的種子采取的是“人海戰(zhàn)術(shù)”，也就是一種廣種薄收的策略，產(chǎn)生數(shù)目龐大的種子，一個蘭科植物成熟果莢里的種子可多達(dá)400萬粒，龐大的數(shù)量增加了后代存活的機(jī)會，但只有極少部分種子能夠萌發(fā)、生長，最后生長成為成熟植株。

二、種子小而輕。蘭科植物的種子可以說是世界上最小的種子，如微塵般細(xì)小，一般長0.05-6 mm，寬0.01-0.9 mm，而我們?nèi)祟惖念^發(fā)直徑一般為0.08 mm。很多蘭科植物都是不顯眼的草本，輕巧的種子可以借助風(fēng)力飄到離母株很遠(yuǎn)的地方安家落戶，擴(kuò)大生存領(lǐng)域。許多懸崖峭壁是蘭科植物的領(lǐng)地，這些險要的環(huán)境對于包括人類在內(nèi)的許多動物都是望崖興嘆，因此可以免受動物的侵?jǐn)_。

三、種子結(jié)構(gòu)簡單，沒有胚乳。在自然界，許多植物種子的萌發(fā)和生長初期都依賴于種子中的子葉或胚乳提供營養(yǎng)物質(zhì)，蘭科植物的種子里沒有胚乳，不能提供營養(yǎng)來幫助后代發(fā)芽和早期生長，顯然蘭科植物的種子屬于“弱勢群體”。它們的萌發(fā)不能自己提供營養(yǎng)，而是需要與特定的真菌共生才能萌發(fā)，這種共生關(guān)系為種子提供了必要的營養(yǎng)和環(huán)境條件，使得蘭科植物能在特定的生態(tài)環(huán)境中生存繁衍。這就是為什么現(xiàn)代人工繁育蘭科植物只能依靠無菌播種，而非子播。

四、外種皮結(jié)構(gòu)特殊，便于傳播。種子外種皮表面具有一層排列緊密的細(xì)胞，這種結(jié)構(gòu)不利于水的快速滲透，使得種子保持輕盈，可以浮在水面上遠(yuǎn)距離漂流。蘭科植物種子還能粘附在動物的皮毛或鳥類的羽毛上，依靠動物傳播。此外，人類活動也可以幫助種子傳播呢！

變大求強(qiáng)往往會有很大的生存風(fēng)險，曾稱霸地球近兩億年的恐龍滅絕了，而體積較小的鳥類卻存活了下來。聰明的蘭科植物就意識到了這點，種子變小變細(xì)的好處不僅可以避開動物的取食，同時可以節(jié)省許多營養(yǎng)消耗。從蘭科植物全球植物種類數(shù)目亞軍（菊科植物種類數(shù)量最多）的地位來看，這種進(jìn)化方式的確是一條十分成功的道路。然而，聰明反被聰明誤，這個生物學(xué)特性也使最為進(jìn)化的單子葉植物陷于瀕危狀態(tài)。在自然界，蘭科植物的種子萌發(fā)率是很低的，不具備胚乳的種子不能為萌發(fā)提供營養(yǎng)，離開原有棲息地，沒有共生菌的加持，蘭科植物只能廣播薄收，只有極少部分種子能夠萌發(fā)、生長，最后生長成為成熟植株，這也是蘭科植物“嬌貴”和易陷于瀕危境地的原因之一。

此外，采取欺騙性傳粉機(jī)制可以節(jié)省能量，蘭科植物無需生產(chǎn)花蜜等報酬，可將更多能量用于自身的營養(yǎng)生長、繁殖器官發(fā)育以及種子生產(chǎn)等方面，有利于其在資源有限的環(huán)境中生存和繁衍；不同的蘭科植物通過不同的欺騙性傳粉策略來吸引特定的傳粉者，減少了種間雜交的概率，有助于形成生殖隔離，促進(jìn)新物種的形成，從而豐富了蘭科植物的物種多樣性。然而，這一傳粉機(jī)制也給蘭科植物的生存繁衍帶來了巨大的挑戰(zhàn)。欺騙性傳粉依賴于傳粉者對蘭花信號的誤判，這種不確定的傳粉方式可能導(dǎo)致傳粉效率不穩(wěn)定，有時可能無法及時或有效地完成授粉過程，給繁殖帶來一定風(fēng)險。采取欺騙性傳粉機(jī)制的蘭科植物對傳粉者有高度的依賴性，如果傳粉者的數(shù)量因環(huán)境變化而減少，或者傳粉者對蘭花的欺騙行為產(chǎn)生適應(yīng)性變化，不再被吸引，那么蘭科植物的授粉成功率就可能會降低，進(jìn)而影響其繁殖，加大了植物滅絕的風(fēng)險。

同時，由于蘭科植物具有極高的觀賞價值和藥用價值，在利益驅(qū)使下，大量野生蘭花被非法采挖，過度采挖直接導(dǎo)致許多種類的野生種群數(shù)量急劇減少甚至滅絕。如在野外就找不到鐵皮石斛的蹤跡了。其次人類活動如森林砍伐、土地開發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等生境的破壞，破壞了蘭科植物的棲息地，使其生存空間不斷縮小，同時也改變了其生長所需的生態(tài)環(huán)境。全球氣候變暖導(dǎo)致氣溫、降水等氣候要素的改變，也影響了蘭科植物的物候期和生長發(fā)育，還可能使它們更容易受到病蟲害的侵襲。由于以上原因，許多蘭科植物成為了瀕危植物，需要我們采取積極有效的保護(hù)措施來保護(hù)這一珍貴的植物資源。