2019-04-12 19:24:02
传粉媒介和害虫的相互作用影响植物的进化

由大黄蜂授粉的芜菁植物进化出更具吸引力的花朵。但如果毛虫同时攻击植物,这种进化就会受到影响。由于蜜蜂不那么有效地为它们授粉,植物越来越自花授粉。在温室进化实验中,苏黎世大学的科学家们已经证明了传粉媒介和害虫的影响相互影响了多少。

在自然界中,植物与各种生物相互作用,推动其特定特征的演变。传粉媒介影响花卉性状和繁殖,而食草昆虫可增强植物的防御机制。现在,苏黎世大学的植物学家已经研究了这些不同的相互作用相互影响的方式,以及当它们相互作用的选择性试剂的组合发生变化时植物的适应速度。

实时演变

在一项为期两年的温室试验中,UZH系统和进化植物学系教授,博士候选人塞尔吉奥·拉莫斯的弗洛里安·席斯特尔证实了授粉昆虫和食草动物的影响之间的强大相互作用。在他们的实验中,他们使用了与油菜密切相关的植物芸苔(Brassica rapa),与大黄蜂和毛虫作为选择性试剂相互作用。六代以上他们对四组植物进行了不同的处理:仅用蜜蜂授粉,用食草(毛虫)进行蜜蜂授粉,不用食草进行手部授粉,用食草进行手部授粉。

吸引力和防御之间的平衡

在这个实验性进化研究之后,由没有食草动物的大黄蜂授粉的植物对传粉媒介最有吸引力:它们进化出更多的芳香花朵,这些花朵往往更大。 “这些植物在实验过程中已经适应了蜜蜂的喜好,”Sergio Ramos解释道。相比之下,具有草食性的蜜蜂授粉植物的吸引力较小,防御性毒性代谢物浓度较高,花香较少,往往较小。拉莫斯说:“毛虫会影响有吸引力的花朵的进化,因为植物为防御分配了更多的资源。”

对生殖的综合影响

蜜蜂和毛虫的影响之间的强大相互作用在植物的繁殖特征中也很明显:例如,在它们的进化过程中,蜜蜂授粉的植物在被毛虫同时破坏时产生了自发授粉的趋势。 。被毛虫攻击的植物产生了不太吸引人的花朵,这影响了蜜蜂的行为,因此它们不那么好地授粉这些花朵。

更好地理解进化机制

该研究表明了互动效应在多样性演变中的重要性。如果选择性试剂的组合发生变化,例如通过丧失栖息地,气候变化或传粉媒介的减少,它可以引发植物的快速进化变化。 “人类造成的环境变化会影响许多生物的进化命运。这对生态系统的稳定性,生物多样性的丧失和食品安全都有影响,”Florian Schiestl说。他认为,对这些机制的理解从未像现在这样重要。

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