为何有些植物更青睐蜂鸟授粉？
2022年03月14日
许多植物需要在蜜蜂、鸟类或蝙蝠等动物的帮助下才能在植株之间传递花粉、进行繁殖。同时，植物往往具有适应性，只接受特定的动物采集并传播其花粉。然而，随着物种的进化，一些植物的传粉媒介可能会发生改变，而这一变化的原因有待研究人员去发现。
近日，由德国波恩大学和西交利物浦大学的多名学者合著的论文刊登于学术期刊《Ecology and Evolution》。该项研究提出了对植物传粉媒介变化的新发现，并解释了为何有些植物的传粉媒介会从蜜蜂转变为鸟类。
首先，植物在进化过程中发生的传粉媒介改变，往往可以用地理因素来解释。
波恩大学Nees植物生物多样性研究所的Stefan Abrahamczyk博士谈到：“人们曾猜测，当蜜蜂的活动频率过低或缺乏规律性，从而影响到授粉效率时，植物会将鸟类作为其更为理想的授粉者。”
例如，热带山地森林往往阴凉潮湿，不适合蜜蜂生存，因此蜜蜂授粉效率的长时间低下便可能导致植物授粉方式向鸟类授粉转变。然而，对于蜜蜂种群丰富的地区，植物授粉方式的转变便无法用这一逻辑解释。
研究团队对三组同属植物的生殖系统进行了研究。其中一种植物已由蜜蜂授粉转变为蜂鸟授粉，而另一种植物仍由蜜蜂授粉。为了解两种授粉方式各自的优势以及植物授粉媒介由蜜蜂转变为蜂鸟的原因，学者们进行了一系列实验。
研究发现，蜂鸟授粉植物的种子发芽率比蜜蜂授粉植物更高。这种种子发芽率的差异在无法进行自花传粉的植物中表现得尤为明显。
研究团队认为，蜂鸟之所以能提高植物的繁殖成功率，是因为蜂鸟采集花粉时需要进行长距离移动。比起从单株植物的花朵中取食，蜂鸟更喜欢造访不同的植株，这增加了植物异花传粉的机会。相比之下，蜜蜂的活动范围较小，并且在造访其他植株前往往先从同一植株的花朵中取食，这便增加了植物自花传粉的机会。为了支持这一观点，研究小组还证明了无论对于鸟类授粉还是蜜蜂授粉植物，通过异花传粉受精的种子比通过自花传粉受精的种子发芽率更高。
Abrahamczyk博士表示，“根据实验结果我们可以得出，传粉媒介从蜜蜂向蜂鸟的转变往往发生于异花授粉植物。”
该团队的研究还表明，蜂鸟授粉能减少花粉浪费，使植物更有效地受精。蜂鸟采集的所有花粉都用于植物受精，相形之下，蜜蜂会在飞行过程中梳理绒毛，并将一些花粉卷成颗粒（蜜蜂有专用于此的器官，名为花粉篮）来喂养幼虫。因此，蜂鸟授粉可以增加植物的繁殖成功率，而这也可能是植物授粉媒介发生转变的另一个原因。
“除蜂鸟授粉外，这项发现也可以用来解释其他种类授粉系统的进化，如蝙蝠授粉与飞蛾授粉。”Abrahamczyk博士说。
尽管对授粉系统进化的研究结论未来还需更多实验来进一步证实，这项研究使人们对植物与传粉者的相互作用有了更深入的了解。点击这里可阅读论文全文。
（记者：Catherine Diamond 翻译：王雪琪 编辑：石露芸）
2022年03月14日
