爆炸性花粉战争:植物在传粉者身上争夺花粉空间

   日期:2025-08-08     来源:本站    作者:admin    浏览:70    
核心提示:      来自南非和巴西的科学家提供了经验证据,证明竞争植物的花粉粒可能会相互竞争传粉媒介上的空间,从而影响到谁的花粉

  

  Explosive pollen wars: Plants fight for pollen-space on pollinators

  来自南非和巴西的科学家提供了经验证据,证明竞争植物的花粉粒可能会相互竞争传粉媒介上的空间,从而影响到谁的花粉能到达下一朵花上——或者不能。

  在《美国博物学家》杂志上发表的一篇文章中,他们认为,由于植物可以控制花粉放在传粉者身上的位置和数量,植物可能已经发展出类似于动物操纵精子的策略。

  一些动物和昆虫的阴茎已经进化出了复杂的结构,人们认为这种结构可以在储存自己的精子之前,将竞争对手的精子从雌性的生殖道中取出。然而,与动物不同的是,植物的交配并不涉及花之间的直接接触。因此,花粉(花粉携带植物精子)的处理需要在花粉到达另一朵花——到达的传粉者的身体上——之前进行。

  以巴西特有的深红色花绣球花(Hypenea macrantha)为例,研究人员建立了一个实验模拟,通过慢动作视频片段捕捉到,展示了这种花是如何利用一种类似弹射器的机制,有效地从蜂鸟头骨的喙上去除竞争对手的花粉,并将自己的花粉安全地放在同一个地方。

  Explosive pollen wars: Plants fight for pollen-space on pollinators

  这种机制,被称为花粉爆炸放置,在植物界并非未知。然而,这是研究人员第一次可以通过物理计数爆炸中移除的量子点标记花粉的数量来提供该机制有效性的经验证据。

  这篇文章的第一作者、斯泰伦博斯大学植物与动物学系的进化生态学家布鲁斯·安德森教授说,他们的发现为植物中竞争性花粉去除的观点提供了证据。

  他解释说:“蜂鸟拜访的花朵会把花粉存放在蜂鸟的喙上,但很少有地方可以存放花粉。花进化出了一种弹弓机制,花粉被射向蜂鸟的喙。弹射颗粒的力量将之前沉积在竞争对手植物上的颗粒移走,使花能够将自己的颗粒放在更干净的喙上,从而增加了繁殖成功的机会。”

  他们在文章中写道,换句话说,通过花爆炸有效地去除花粉,将提供第一个证据,证明雄性之间的竞争可能促进了这一特征的进化。

  对安德森来说,这一发现表明,植物之间可能正以以前无法想象的方式相互竞争。

  “直到最近,还没有人想过在植物中寻找这类结构。一方面,当交配发生时,一个个体的花不会与另一个个体的花直接互动。这使得花很难像动物那样操纵其他花的雄性配子,”他解释说。

  但是配子操纵可能发生,不是在其他花上,而是在传粉者身上,安德森评论说,“想象一下,一个传粉者到达一朵花上,上面覆盖着以前访问过的植物的竞争花粉。花可能会发现很难把花粉放在传粉者身上,因为所有的空间都被竞争对手的植物颗粒占据了,而且,即使花设法把花粉放在传粉者身上,它繁殖成功的机会也很低,因为它必须与所有其他竞争对手的花粉颗粒竞争,才能进入下一朵花的胚珠。

  

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      “那么,一朵花能做什么呢?”就像有阴茎装饰的动物一样,它可以进化出一种策略,在放置自己的谷物之前,从传粉者那里清除竞争对手的谷物。”

      Vinícius Brito教授是巴西uberl印度联邦大学的植物学家,也是该研究的合著者。他说,在此之前,人们认为花的爆炸主要是帮助将花粉粒放在传粉者身上,甚至是惊吓它们飞到新的植物上,从而将花粉传播到更远的地方。

      他总结道:“然而,我们的数据表明,这种机制实际上可能取代了以前花朵上的花粉,通过增加对传粉者身体空间的竞争,提高了雄性繁殖的成功率。”

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