发现同一种昆虫既负责植物的授粉又传播种子的特殊案例,不仅解开了一个古老的植物学谜团,还突显了昆虫在我们生态系统中所扮演的各种角色。
发现同一种昆虫既负责植物的授粉又传播种子的特殊案例,不仅解开了一个古老的植物学谜团,还突显了昆虫在我们生态系统中所扮演的各种角色。
在日本下屿岛的亚热带森林潮湿阴暗的底层,生长着被称为Balanophora的寄生植物,它们从其他植物的根部获取养分。在过去一个世纪里,这些植物如何传播它们的种子仍然不清楚。虽然有人提出它们微小的种子是被风吹走的,但实际上,这些(亚)热带森林底层几乎没有风。一些Balanophora的品种色彩鲜艳,像草莓一样,吸引鸟类和兔子来帮助传播种子。然而,其他品种,如Balanophora subcupularis,外观暗淡,并散发出酵母的气味,降低了脊椎动物介入的可能性。这些植物授粉的方式也是一个谜。
专注于这些寄生植物与其生态系统关系的神户大学植物学家SUETSUGU Kenji强调了无脊椎授粉者和种子传播者的作用,这些作用往往被忽视却至关重要。为了探究哪些生物帮助B. subcupularis进行其繁殖过程,他和他的团队监测了这些植物超过100小时,并在花朵盛开或结果时拍摄了数万张自动夜间图像,识别出拜访这些植物的昆虫。此外,他们进行了排除动物的实验,并观察种子取食,确认他们记录的昆虫是否确实是有效的授粉者和种子传播者。
在《生态学》期刊上发表的两篇连续论文中,团队报告称B. subcupularis是由蚂蚁和骆驼蟋蟀授粉的,这些昆虫因其花粉和花蜜而被吸引。有趣的是,这些昆虫也会食用含有种子的肉质叶片,从而帮助种子传播。“虽然众所周知许多植物依赖昆虫进行授粉,但蚂蚁和蟋蟀执行此功能并不常见。此外,许多植物利用鸟类和哺乳动物进行果实分布,因此蟋蟀或其他小型节肢动物担任这个角色是特别罕见的。更令人瞩目的是,同一种动物同时履行这两个角色,这是一个特殊的现象,”苏越津表示,对这一发现感到惊讶。
苏越津提出,这种授粉和种子传播的罕见双重功能可能受两个因素的影响。首先,他注意到“B. subcupularis在一年中大部分典型授粉者,如蜜蜂不活跃的时候开花。此外,我们的研究区域是该植物栖息地的北部边界小岛,可能导致授粉者和种子传播者的数量减少。”
这些发现的更广泛影响并没有被苏越津忽视:“这突显了无脊椎动物在植物繁殖中的关键作用,并促使进一步探索这些关系是如何演变的,以及哪些环境因素促成如此非凡的适应。从实际角度来看,我们的发现有助于为像Balanophora subcupularis这样稀有和濒危物种的保护战略提供支持。通过了解它们对特定无脊椎动物在授粉和种子传播上的依赖,我们可以更好地指导栖息地保护和无脊椎动物种群管理的努力,这对这些植物的生存至关重要。”
这项研究由日本科学技术机构(拨款编号JPMJPR21D6)资助。