蜂鳥(niǎo)與植物的協(xié)同進(jìn)化先看一道試題：某島嶼上的甲乙兩種植物依靠一種蜂鳥(niǎo)傳粉。甲種植物的花蕊蜜管直而短，乙種植物的花蕊蜜管則彎而深。雄蜂鳥(niǎo)的短鳥(niǎo)喙適于在短小筆直的花蕊蜜管中采蜜，雌蜂鳥(niǎo)的長(zhǎng)鳥(niǎo)喙適于在彎曲的長(zhǎng)筒狀花蕊蜜管中采蜜。下列相關(guān)敘述正確的是A.

甲乙兩種植物花蕊蜜管形態(tài)的差異是因蜂鳥(niǎo)采蜜導(dǎo)致的變異B.

花蕊蜜管形態(tài)與鳥(niǎo)喙長(zhǎng)度相適應(yīng)是突變和基因重組的結(jié)果C.

雌雄蜂鳥(niǎo)在不同植物上采蜜緩解了雌雄蜂鳥(niǎo)間的種間斗爭(zhēng)D.

蜂鳥(niǎo)的種群密度和性別比例會(huì)影響甲乙兩種植物的種群密度【答案】D【解析】自然選擇學(xué)說(shuō)認(rèn)為：生物的變異是不定向的，自然選擇是定向的，生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間、不同物種之間相互影響、共同進(jìn)化，各自發(fā)展了自己的特征。A、甲乙兩種植物花蕊蜜管形態(tài)的差異是自然選擇的結(jié)果，不是因蜂鳥(niǎo)采蜜導(dǎo)致的定向變異，A錯(cuò)誤；B、花蕊蜜管形態(tài)與鳥(niǎo)喙長(zhǎng)度相適應(yīng)是共同進(jìn)化的結(jié)果，B錯(cuò)誤；C、雌雄蜂鳥(niǎo)屬于同一物種，在不同植物上采蜜緩解了雌雄蜂鳥(niǎo)間的種內(nèi)斗爭(zhēng)，C錯(cuò)誤；D、蜂鳥(niǎo)采蜜的同時(shí)為植物傳粉，蜂鳥(niǎo)的種群密度和性別比例會(huì)影響甲乙兩種植物的種群密度，D正確。故選D。這道題涉及到蜂鳥(niǎo)與植物的共同進(jìn)化。人教高中生物學(xué)教材中沒(méi)有提到蜂鳥(niǎo)與植物的關(guān)系。浙科版必修二教材中有一點(diǎn)點(diǎn)的介紹，用以說(shuō)明生物進(jìn)化中的協(xié)同進(jìn)化（協(xié)同進(jìn)化的了解可以參考文章后的鏈接）。如下所示：浙科版必修2教材第141頁(yè)蜂鳥(niǎo)是美洲原產(chǎn)的鳥(niǎo)類(lèi)，構(gòu)成了蜂鳥(niǎo)科的生物科。共有1科蜂鳥(niǎo)科2亞科104屬355種。1.蜂鳥(niǎo)的形態(tài)特征蜂鳥(niǎo)是最小的鳥(niǎo)類(lèi)之一，現(xiàn)存最小的蜂鳥(niǎo)只有5厘米（2.0英寸）的蜜蜂蜂鳥(niǎo)，體重不到2.0克。它們被稱(chēng)為蜂鳥(niǎo)，因?yàn)榉澍B(niǎo)因飛行時(shí)兩翅振動(dòng)發(fā)出嗡嗡聲酷似蜜蜂而得名，它們以快速的翅膀拍打速率在半空中盤(pán)旋。蜂鳥(niǎo)的羽毛一般為藍(lán)色或綠色，下體較淡，有的雄鳥(niǎo)具有羽冠或修長(zhǎng)的尾羽。雄鳥(niǎo)中，絕大多數(shù)為藍(lán)綠色，也有的為紫色、紅色或黃色。雌鳥(niǎo)體羽較為暗淡。蜂鳥(niǎo)有各式各樣的喙部形態(tài)，不同長(zhǎng)度和形狀的鳥(niǎo)喙通常是識(shí)別其食用不同花卉的良好指標(biāo)。蜂鳥(niǎo)有可伸展的分叉舌頭，便于吸食花蜜。2.蜂鳥(niǎo)的生活習(xí)性蜂鳥(niǎo)和其他鳥(niǎo)類(lèi)一樣，沒(méi)有發(fā)達(dá)的嗅覺(jué)系統(tǒng)，而主要依賴(lài)視覺(jué)，也不同于大多數(shù)脊椎動(dòng)物，蜂鳥(niǎo)對(duì)325-360納米的紫外光敏感，方便它們尋找一些有紫外色譜的花朵。蜂鳥(niǎo)具有任何恒溫動(dòng)物的最大基礎(chǔ)代謝率（恒溫動(dòng)物指的是鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳類(lèi)），為了在食物稀缺時(shí)節(jié)約能量，在不覓食的夜間，它們可以進(jìn)入與冬眠相似的狀態(tài)，將代謝率降低至正常速率的1/15。許多種類(lèi)的雄性蜂鳥(niǎo)具有領(lǐng)域性，該領(lǐng)域以食源地為中心，由雄鳥(niǎo)竭力守護(hù)。雄鳥(niǎo)通常棲息于醒目位置四處觀察，如果有入侵者進(jìn)犯領(lǐng)地，雄鳥(niǎo)會(huì)發(fā)出警告，并懸停半空閃動(dòng)虹彩羽毛，必要時(shí)驅(qū)趕入侵者，沖突偶爾會(huì)逐步升級(jí)，演變?yōu)橐宰熳魑淦鞯幕ザ?。蜂鳥(niǎo)約90%的食物來(lái)自花蜜，蜂鳥(niǎo)也可以吃各種各樣的昆蟲(chóng)，包括飛行中的蚊子，果蠅和虱子或者在它們的網(wǎng)狀物上的葉子和蜘蛛上的蚜蟲(chóng)。它們從花粉和昆蟲(chóng)蛋白質(zhì)里獲取氨基酸，當(dāng)花蜜資源稀缺時(shí)，也汲取由吸汁啄木鳥(niǎo)鑿洞所殘留的樹(shù)液。蜂鳥(niǎo)的下喙是柔韌的，當(dāng)它在基部變寬時(shí)可彎曲多達(dá)25度，從而形成更大的表面以捕捉昆蟲(chóng)。也有一種說(shuō)法是，蜂鳥(niǎo)有特殊的分叉長(zhǎng)舌可伸入花中，然后利用毛細(xì)作用將花蜜沿舌頭吸出來(lái)。3.蜂鳥(niǎo)的繁殖方式蜂鳥(niǎo)婚配為一夫多妻制。雄鳥(niǎo)僅在繁殖期與雌鳥(niǎo)互動(dòng)。雄鳥(niǎo)不提供親代撫育。一般由雌鳥(niǎo)單獨(dú)構(gòu)巢、孵卵和撫育后代。雄鳥(niǎo)用鳴唱、虹彩羽毛以及炫耀飛行等方式吸引雌鳥(niǎo)。4.與植物協(xié)同進(jìn)化從生態(tài)學(xué)角度來(lái)看，蜂鳥(niǎo)具有很特化的特征（如獨(dú)特的喙型）用來(lái)適應(yīng)環(huán)境，特化指的是適應(yīng)當(dāng)前生態(tài)條件下的一種狀態(tài)，而從進(jìn)化的角度來(lái)看，特化描述的是性狀向更專(zhuān)一的特化發(fā)展的過(guò)程，其影響了物種共存和生態(tài)群落的結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性。生態(tài)群落由復(fù)雜的生態(tài)網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成，而特征匹配在很多互惠共生系統(tǒng)中是塑造生態(tài)群落的一個(gè)重要機(jī)制，并且可能在植物和傳粉者共同進(jìn)化的過(guò)程中發(fā)揮作用?；ɑ苤参锱c蜂鳥(niǎo)就是一對(duì)很好的例子，它們之間的形態(tài)特征高度匹配，可能有助于提高“授粉服務(wù)”的質(zhì)量，并且蜂鳥(niǎo)可以通過(guò)更快地?cái)z入更多的花蜜，從而提高資源使用效率?？傊?，當(dāng)蜜源植物的可用性存在季節(jié)性波動(dòng)時(shí)，蜂鳥(niǎo)傾向于訪問(wèn)花冠形態(tài)特征與其喙形更為匹配的植物。這種取食策略不僅效率更高，且避免了種間競(jìng)爭(zhēng)，從而推動(dòng)蜂鳥(niǎo)與植物協(xié)同進(jìn)化?？茖W(xué)家研究結(jié)果顯示，蜂鳥(niǎo)的某些形態(tài)特征有助于它們對(duì)特定的植物資源產(chǎn)生特化：長(zhǎng)喙和彎喙的蜂鳥(niǎo)種類(lèi)更為特化，也就是說(shuō)，它們偏離了一個(gè)隨機(jī)的交互模式。這種模式通常發(fā)生在一定海拔情況下，同時(shí)受到花卉資源豐富度的驅(qū)動(dòng)。因此，長(zhǎng)而彎曲喙的物種在資源選擇上則更為專(zhuān)一且獨(dú)特，而這種演化也更為罕見(jiàn)；短喙和直喙的物種多在有豐富的植物花卉資源的海拔覓食，它們則更多的是隨機(jī)的交互模式。例1、下列有關(guān)生物多樣性和進(jìn)化的敘述中，錯(cuò)誤的是（）A．新物種的形成通常要經(jīng)過(guò)突變和基因重組、自然選擇及隔離三個(gè)基本環(huán)節(jié)B．蜂鳥(niǎo)細(xì)長(zhǎng)的喙與倒掛金鐘的筒狀花萼是它們長(zhǎng)期共同進(jìn)化形成的相互適應(yīng)特征C．生物受環(huán)境影響而產(chǎn)生的變異都是不能遺傳的D．化石是研究生物進(jìn)化的重要依據(jù)解析：本題主要考查了現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容。物種形成的基本環(huán)節(jié)是：突變和基因重組、自然選擇及隔離，A正確；蜂鳥(niǎo)的細(xì)長(zhǎng)的喙與倒掛金鐘的筒狀花萼是蜂鳥(niǎo)與倒掛金鐘相互選擇共同進(jìn)化形成的相互適應(yīng)特征，B正確；生物受環(huán)境影響而產(chǎn)生的變異一般是不能遺傳的，但若遺傳物質(zhì)也發(fā)生了改變，則也能遺傳給后代，C錯(cuò)誤；D、化石是研究生物進(jìn)化的重要依據(jù)，D正確。故答案為C。例2、在圣露西亞島有兩種植物靠一種蜂鳥(niǎo)傳粉。一種植物的花蕊蜜管直而短，另一種則彎而深，雌鳥(niǎo)的長(zhǎng)鳥(niǎo)喙適于在彎曲的長(zhǎng)簡(jiǎn)狀花蕊蜜管中采蜜，雄鳥(niǎo)短鳥(niǎo)喙適于在短小筆直的花蕊蜜管中采蜜。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.雌雄蜂鳥(niǎo)在不同植物上采蜜緩解了雌雄蜂鳥(niǎo)間的種內(nèi)斗爭(zhēng)B.花蕊蜜管形態(tài)與鳥(niǎo)喙長(zhǎng)度相適應(yīng)是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果C.兩種植物花蕊蜜管形態(tài)的差異是因蜂鳥(niǎo)采蜜導(dǎo)致的變異D.蜂鳥(niǎo)的性別比例和種群密度會(huì)影響兩種植物的種群密度解析：食物來(lái)源有別，可以很好緩解種內(nèi)個(gè)體間因爭(zhēng)奪食物的斗爭(zhēng)。題干信息告知同種雌雄蜂鳥(niǎo)采蜜不同植物，食物來(lái)源不同，可緩解種內(nèi)斗爭(zhēng)，A正確；根據(jù)現(xiàn)代進(jìn)化理論認(rèn)為，現(xiàn)存的生物之間的適應(yīng)關(guān)系是共同進(jìn)化的結(jié)果，是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，B正確；可遺傳變異的產(chǎn)生根本上來(lái)自于