華大生科訊(通訊員 童澤宇)近年來,人們?cè)诓煌惾旱闹参镏杏^察到一種傳粉動(dòng)物,往往會(huì)在多種開花植物上覓食。傳粉者訪問群落中的多種植物,可能造成花粉在不同植物物種之間傳遞。異種花粉傳遞不僅減少了花粉到達(dá)同種植物柱頭的機(jī)會(huì),同時(shí)植物雌性結(jié)構(gòu)——柱頭上落置異種花粉,也將影響同種花粉在柱頭的萌發(fā)、生長(zhǎng)乃至受精。傳粉者在種間的混訪,可能一定程度上提高了傳粉者的覓食效率,但混訪引起的異種花粉傳遞對(duì)花粉供體、花粉受體植物雙方都不利。
自然生境中,異種花粉傳遞的程度有多大?博士生方強(qiáng)在黃雙全教授的指導(dǎo)下,曾對(duì)云南香格里拉高山植物內(nèi)的高山草甸群落中含有夏季開花的57種植物,進(jìn)行了大范圍的異種花粉傳遞的考察。他們通過在顯微鏡下檢測(cè)落置在柱頭上不同種花粉的種類和數(shù)量,在國際上率先構(gòu)建了一個(gè)群落內(nèi)種間花粉傳遞的有向網(wǎng)絡(luò),結(jié)果發(fā)表在生態(tài)學(xué)的國際權(quán)威刊物Ecology上,見Fang Q & Huang S-Q. 2013. A directed network analysis of heterospecific pollen transfer in a biodiverse community. Ecology, 94(5): 1176-1185.
一個(gè)零假設(shè)認(rèn)為傳粉者在植物種間的混訪頻率越高,將會(huì)造成更多和更高比例的異種花粉傳遞。為深入研究群落水平植物與傳粉者、植物與植物之間傳粉競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系,方強(qiáng)博士繼續(xù)與黃雙全教授合作,他們?cè)谝粋€(gè)有14種開花植物的高山草甸中,定量比較了傳粉者種間混訪網(wǎng)絡(luò)和植物間的異種花粉傳遞網(wǎng)絡(luò)。結(jié)果表明傳粉者混訪只占總訪問量的4%,但是異種花粉量卻占到柱頭總花粉量的22%。平均每種植物分別接受到來自6.9種植物的混訪和9.7種的異種花粉傳遞。盡管兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)很大程度上是相互匹配的,兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)在定性分析上沒有顯著差異,但定量分析上有顯著差異。有21.6%的傳粉者混訪沒有對(duì)應(yīng)的異種花粉傳遞,44.1%的異種花粉傳遞沒有對(duì)應(yīng)的混訪。與預(yù)測(cè)一致,植物接受了較多的傳粉者混訪,傾向于將更的花粉散布到其他植物的柱頭上。但是,那些接受了較多的、較頻繁混訪的植物,其柱頭上落置的異種花粉卻較少,與零假設(shè)的預(yù)測(cè)相反。這些結(jié)果首次揭示了自然群落中,傳粉者混訪和異種花粉落置之間存在著負(fù)相關(guān)關(guān)系。這個(gè)看似矛盾的關(guān)系,揭示了共存的開花植物之間降低異種花粉傳遞的適應(yīng)策略。同域開花的植物,只有花部結(jié)構(gòu)能限制異種花粉落置的(即接受較少異種花粉的)植物,自然選擇才容忍較為頻繁的傳粉者混訪。
這一研究為人們從種間傳粉競(jìng)爭(zhēng)的角度認(rèn)識(shí)物種共存、避免種間生殖干擾和物種多樣性的維持機(jī)制提供了思路,相關(guān)結(jié)果日前以“A paradoxical mismatch between interspecific pollinator moves and heterospecific pollen receipt in a natural community”為題在《Ecology》雜志在線發(fā)表,見 Fang Q& Huang S-Q. 2016. Ecology, DOI: 10.1002/ecy.1433。
以上研究得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31030016,31300451)的資助。
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