版纳植物园在榕-蜂互惠共生体系研究中取得新成果

2011-10-18 10:03 来源: 中国科学院
972 收藏到BLOG

  生物的互利共生是一种十分重要的生物间相互关系,长期以来一直是生态学家的重要研究领域。榕树和传粉榕小蜂之间的关系就是一种典型的互利共生关系:每种榕树只能通过其专一的传粉小蜂为其传粉才能形成种子,榕小蜂也只能依靠榕树的雌花子房才能繁殖后代,因此两个物种在繁殖上彼此依赖,密不可分,是互利共生和协同进化的经典例子。

  依靠动物为其传粉的植物,在寿命以及对传粉者回报等方面都存在较大变异。人们一般认为:互利共生的两个物种的特征应该是朝着能使两个物种相遇概率最大化的方向进化。植物花序寿命的延长理论上可以增加被传粉的概率,但对于植物花序的寿命延长及其对互惠共生体系的影响却极少有研究。

  中国科学院西双版纳热带植物园协同进化组的博士研究生张媛,在彭艳琼副研究员和杨大荣研究员的指导下,以分布于西双版纳地区的鸡嗉子榕(Ficus semicordata)及其传粉榕小蜂(Ceratosolen gravelyi)为材料,利用人工控制性放蜂实验,验证了在小蜂资源不足的情况下,榕果会主动延长其雌花期长度,且雌雄榕果在雌花期长度、落果率、进蜂量等方面均存在差异,此外榕树和榕小蜂的繁殖效率会随着雌花期花序寿命的延长而逐渐下降,表现在种子和榕小蜂后代数量的减少、种子败育率增加、小蜂后代死亡率增加以及小蜂个体大小的减小等。在没有选择的情况下,小蜂会被迫选择进入雌花开放末期的榕果,但在自然状态下,榕小蜂更倾向于进入处于雌花开放早期的榕果,此时授粉和产卵量均最佳。

  该实验与研究结果表明:雌雄榕果在繁殖上已经产生了不同的适应和进化策略;在缺少蜂源时雌花的花期会延长,增加了榕-蜂的相遇概率,但明显地影响榕-蜂繁殖率,两者的后代均明显下降,说明雌花期末期榕小蜂进果内传粉和产卵,对榕-蜂后代繁殖都不利。

  相关研究结果已在线发表于Evolutionary Ecology上。