兜蘭屬(paphiopedilum)和杓蘭屬(cypripedium)親緣關(guān)系密切,同屬杓蘭亞科(cypripedioideae),但其葉片性狀和生境條件差異很大。兜蘭屬多為常綠植物,葉片較厚,主要生活在蔭蔽的熱帶和亞熱帶林下,在中國西南主要生長在海拔2000m以下的喀斯特石灰?guī)r峭壁上或碎石中。杓蘭冬季落葉,葉片較薄,主要生長在溫帶和亞熱帶海拔1800m以上的高山和亞高山林下。
中國科學院昆明植物研究所胡虹研究組,在國家自然科學基金和云南省社會發(fā)展計劃的資助下,對兜蘭屬和杓蘭屬植物的葉片結(jié)構(gòu)差異及其適應意義進行了研究。
研究結(jié)果表明,與杓蘭相比,兜蘭的葉片在形態(tài)和結(jié)構(gòu)上具有旱生的特點,這表現(xiàn)為較厚的葉片、較厚的表皮角質(zhì)層、巨大的上表皮細胞和下陷的氣孔。兜蘭特殊的葉片結(jié)構(gòu)與其較長的葉壽命、高的比葉重、水分利用效率和葉片構(gòu)建成本、低的葉片氮含量、磷含量、光合能力和光合氮利用效率相對應。而杓蘭葉片的形態(tài)結(jié)構(gòu)及生理功能則與之相反。兜蘭的葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能的進化與適應喀斯特地區(qū)匱乏的水肥條件有關(guān)。而杓蘭的葉片性狀是對水肥條件較好,但季節(jié)波動較大生境的適應。本結(jié)果為同源蘭科植物在自然選擇下的趨異進化提供了證據(jù),同時有助于兜蘭和杓蘭的保護與栽培策略的制定。