為什么一些植物物種在進化過程中改變了傳粉者?來自波恩大學(xué)和西安交通利物浦大學(xué)蘇州(中國)的一個國際研究小組研究了三個姐妹物種對的生殖系統(tǒng)，其中一個物種由昆蟲授粉，另一個物種由蜂鳥授粉。發(fā)現(xiàn)了解釋從昆蟲授粉到鳥類授粉的機制。該研究現(xiàn)已發(fā)表在《生態(tài)與進化》雜志上。
在開花植物的授粉中已經(jīng)發(fā)展出不同的策略?；ㄔL客的頻率和效率起著重要作用。在這里，各種動物群體之間存在重大差異。在世界范圍內(nèi)，昆蟲，尤其是蜜蜂，是最常見的傳粉媒介。蜜蜂的活動范圍通常很小，而蜂鳥等其他傳粉者群體的飛行距離則要長得多。“以前的假設(shè)是，當(dāng)蜜蜂的活動以及授粉效率太低或太不可預(yù)測時，例如在高山上，植物會將它們的傳粉群體從蜜蜂轉(zhuǎn)變?yōu)榉澍B，”Nees 研究所的 Stefan Abrahamczyk 博士說。波恩大學(xué)的植物生物多樣性。例如，在熱帶高山的云霧林中，對于許多蜜蜂來說，它往往太濕或太冷。
但是，為什么在蜜蜂多樣性和豐富度高的地區(qū)仍有植物轉(zhuǎn)向蜂鳥、蝙蝠，甚至是小型的地棲哺乳動物，如老鼠、狐猴或蜂蜜負(fù)鼠?在當(dāng)前的研究中，Abrahamczyk 博士和他的同事表明，傳粉者群體進化轉(zhuǎn)換的原因比以前預(yù)期的要復(fù)雜得多。當(dāng)兩個新物種在進化過程中由一個原始物種產(chǎn)生時，例如因為它們的分布范圍被山地折疊或冰河時代劃分，這兩個新形成的物種被稱為姐妹物種對。
研究人員根據(jù)繁殖策略分析了來自不同植物科的三對姐妹物種。在每種情況下，一個姐妹物種是蜂鳥授粉的，另一個是蜜蜂授粉的。所有物種都來自蜜蜂授粉的祖先，并出現(xiàn)在北美地區(qū)以高度多樣性和蜜蜂豐富為特征的地區(qū)。通過一系列授粉實驗，發(fā)現(xiàn)所有蜂鳥授粉物種的結(jié)實率都顯著提高，當(dāng)種子由同一物種的另一株植物個體的花粉授粉產(chǎn)生時，它們的發(fā)芽率也顯著提高。
“根據(jù)這些結(jié)果，我們可以得出結(jié)論，蜂鳥授粉是在特別依賴異花授粉的蜜蜂授粉物種種群中進化的，即不能自花授粉，”Abrahmamczyk 博士說。由于與蜜蜂相比，它們的活動半徑更大，并且它們在同一物種的不同植物個體之間頻繁移動，因此蜂鳥可以授粉，尤其是那些不比蜜蜂更有效地自花授粉的植物。
蜜蜂經(jīng)常在飛到下一株植物之前訪問一株植物上所有開放的花朵。因此，蜜蜂主要鼓勵自花授粉。與蜂鳥相比，蜜蜂還有另一個缺點：它們在飛行過程中密集梳理毛發(fā)，并將梳理后的花粉存放在花粉籃中，以將其喂給幼蟲。結(jié)果，只有一小部分花粉到達柱頭并可以使胚珠受精。另一方面，蜂鳥對花粉不感興趣。
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