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蜂鳥讓草本植物迅速“長高”?

  

  圖片來自pixabay.com

  近日,一組研究人員發現,毛地黃(foxgloves)在傳播到美洲后因蜂鳥成為其新授粉者而迅速演化,花冠管長度發生了明顯改變。當地時間4月11日,相關論文刊發在英國生態學會旗下的《生態學雜志》上。

  英國蘇塞克斯大學、哥倫比亞安第斯大學和哥斯達黎加大學的研究人員對常見的毛地黃進行了研究。這是一種由大黃蜂授粉的歐洲本土物種。研究結果首次表明,隨著環境的變化和新傳粉者的出現,花朵在物理形態上會發生迅速的變化。

  他們比較了英國的毛地黃(由大黃蜂授粉)和大約200年前引入哥斯達黎加和哥倫比亞的毛地黃(由多種大黃蜂和蜂鳥授粉)。他們發現,這種花根部的圓錐結構——稱為近端花冠管——在美洲的品種中要大13%至26%。毛地黃的近端花冠管長而狹窄,其中保存著花蜜。這種形狀將花的“造訪者”限定為具有長口器的昆蟲。

  論文作者之一、薩塞克斯大學的Maria Clara Castellanos博士介紹道:“我們發現,現在哥斯達黎加和哥倫比亞的毛地黃與歐洲本土毛地黃相比,花朵根部的花管更長。在其他許多從異域引入的植物種群中,也存在類似的特征性自然選擇現象。長花冠之所以是許多蜂鳥授粉植物的共同特征,可能是由于它提高了授粉互動過程中花粉傳輸的精確度,也可能是因為它排除了其他授粉效率較低的昆蟲。”

  這些引入的毛地黃每兩年繁殖一代,直到現在,上述變化大約延續了85代左右。這表明,演化過程十分迅速。

  此外,研究人員還證實蜂鳥是高效的毛地黃授粉者。Castellanos博士解釋道:“我們數了花里的花粉粒后發現,蜂鳥每次拜訪后攜帶的花粉比大黃蜂還多。”

  這項研究也揭示了侵染(invasion)如何用于探索花的結構演化。研究人員表示,由于人類常常會影響植物和傳粉者的數量及種類,上述情況很可能也會經常發生。

  “我們的研究表明,在新環境中,快速進化可能是塑造花卉多樣性的重要力量。”Castellanos博士展望道:“世界各地的植物正在經歷傳粉者的變化,了解這一變化對于演化的影響十分重要。”

  科界原創

  編譯:朱明逸

  審稿:西莫

  責編:陳之涵

  期刊來源:《生態學雜志》

  期刊編號:0022-0477

  原文鏈接:

  https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/bes-sfr040721.php

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