蘭科Orchidaceae植物家族“人丁興旺”，全科約有700屬20000種，產全球熱帶地區和亞熱帶地區，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的物種，收錄在《瀕危野生動植物種國際貿易公約》(CITES)附錄中，占該公約植物多樣性的80%以上，被認為生物多樣性保護中的“旗艦”類群。如果要問“什么動物最聰明？”答案應該是人類，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，同時在系統演化上，蘭科植物也是植物界最為進化、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柔弱的，為什么纖弱的蘭科植物能成為植物界最為進化、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結構形態特征。首先是蘭科植物花部結構高度特化。蘭科植物的花具有兩側對稱的花形，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，又可作為昆蟲進入花中進行傳粉的踏足板。毫不夸張的說，沒有唇瓣的參與，蘭科植物很難實現有性生殖。其次是花粉聚集成塊花粉塊。具有欺騙性傳粉機制的蘭科植物的生活史無疑是在進行一場巨大的賭博，要拼勁全身解術吸引傳粉者，實現繁殖成功。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，實現最大的雄性功能；多數植物雄蕊和雌蕊是相互獨立的結構，而蘭科植物的雄蕊和雌蕊結合成了合蕊柱，這樣的結構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，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。

聰明的蘭科植物進化出了能適應多種生境的根系。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分，同時還能進行光合作用，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，從而占據了更為廣泛的生態位；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，這種共生關系有助于蘭科植物吸收土壤中的養分和水分。

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制。蘭科植物與傳粉者之間形成了高度專一的協同進化關系。大部分蘭科植物的花朵以花蜜、脂類和香味物質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系，保證了花粉傳遞的準確性和高效性；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。同時蘭科植物能產生大量微小的種子，龐大的數量增加了后代存活的機會。

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

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境變化時，有更大的機會產生適應性變異，從而更好地適應環境的變化和挑戰。

聰明的蘭科植物通過以上的進化特征使得這一大家族的植物成員在繁殖、適應環境和遺傳等方面具有明顯優勢，使其成為植物界中進化程度高、適應性強的類群。

植物的進化在我們的意識中應該是變大變強的過程，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、種子數量龐大，參差不齊。蘭花的種子采取的是“人海戰術”，也就是一種廣種薄收的策略，產生數目龐大的種子，一個蘭科植物成熟果莢里的種子可多達400萬粒，龐大的數量增加了后代存活的機會，但只有極少部分種子能夠萌發、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，如微塵般細小，一般長0.05-6 mm，寬0.01-0.9 mm，而我們人類的頭發直徑一般為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力飄到離母株很遠的地方安家落戶，擴大生存領域。許多懸崖峭壁是蘭科植物的領地，這些險要的環境對于包括人類在內的許多動物都是望崖興嘆，因此可以免受動物的侵擾。

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

四、外種皮結構特殊，便于傳播。種子外種皮表面具有一層排列緊密的細胞，這種結構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！

變大求強往往會有很大的生存風險，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，種子變小變細的好處不僅可以避開動物的取食，同時可以節省許多營養消耗。從蘭科植物全球植物種類數目亞軍（菊科植物種類數量最多）的地位來看，這種進化方式的確是一條十分成功的道路。然而，聰明反被聰明誤，這個生物學特性也使最為進化的單子葉植物陷于瀕危狀態。在自然界，蘭科植物的種子萌發率是很低的，不具備胚乳的種子不能為萌發提供營養，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、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，采取欺騙性傳粉機制可以節省能量，蘭科植物無需生產花蜜等報酬，可將更多能量用于自身的營養生長、繁殖器官發育以及種子生產等方面，有利于其在資源有限的環境中生存和繁衍；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，這一傳粉機制也給蘭科植物的生存繁衍帶來了巨大的挑戰。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致傳粉效率不穩定，有時可能無法及時或有效地完成授粉過程，給繁殖帶來一定風險。采取欺騙性傳粉機制的蘭科植物對傳粉者有高度的依賴性，如果傳粉者的數量因環境變化而減少，或者傳粉者對蘭花的欺騙行為產生適應性變化，不再被吸引，那么蘭科植物的授粉成功率就可能會降低，進而影響其繁殖，加大了植物滅絕的風險。

同時，由于蘭科植物具有極高的觀賞價值和藥用價值，在利益驅使下，大量野生蘭花被非法采挖，過度采挖直接導致許多種類的野生種群數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、基礎設施建設等生境的破壞，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環境。全球氣候變暖導致氣溫、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措施來保護這一珍貴的植物資源。

來源: 廣西熱作所亞熱帶植物園