兜兰属（paphiopedilum）和杓兰属（cypripedium）亲缘关系密切，同属杓兰亚科（cypripedioideae），但其叶片性状和生境条件差异很大。兜兰属多为常绿植物，叶片较厚，主要生活在荫蔽的热带和亚热带林下，在中国西南主要生长在海拔2000m以下的喀斯特石灰岩峭壁上或碎石中。杓兰冬季落叶，叶片较薄，主要生长在温带和亚热带海拔1800m以上的高山和亚高山林下。
中国科学院昆明植物研究所胡虹研究组，在国家自然科学基金和云南省社会发展计划的资助下，对兜兰属和杓兰属植物的叶片结构差异及其适应意义进行了研究。
研究结果表明，与杓兰相比，兜兰的叶片在形态和结构上具有旱生的特点，这表现为较厚的叶片、较厚的表皮角质层、巨大的上表皮细胞和下陷的气孔。兜兰特殊的叶片结构与其较长的叶寿命、高的比叶重、水分利用效率和叶片构建成本、低的叶片氮含量、磷含量、光合能力和光合氮利用效率相对应。而杓兰叶片的形态结构及生理功能则与之相反。兜兰的叶片形态结构和生理功能的进化与适应喀斯特地区匮乏的水肥条件有关。而杓兰的叶片性状是对水肥条件较好，但季节波动较大生境的适应。本结果为同源兰科植物在自然选择下的趋异进化提供了证据，同时有助于兜兰和杓兰的保护与栽培策略的制定。