新研究发现,气味比加热花状部分更具传粉媒介特异性
戴维·阿滕伯勒爵士和植物园的现场直播享誉全球 到尸体工厂 (魔芋钛) 或以其他方式称为 titan arum. 这种植物有世界上最大的不分枝的花,并散发出刺鼻的气味,类似于正在腐烂的东西。 此外,中间的花状结构(肉穗花序 被改良的叶子包围),加热以巧妙地模仿分解过程。 如果你有一个堆肥箱,你可能也会注意到它的热量。
Titan arum 属于包含许多其他具有欺骗性的植物物种的天南星科。 其中两个是 沙漏斗鱼 和 威尔伯氏木犀. 它们都是澳大利亚本土植物,但 狭叶铁线莲 也发生在新几内亚南部。 众所周知,这两个密切相关的物种具有生热的花穗花序,并且花朵略有不同(隐藏在花穗花序下方),可能会吸引不同的传粉者。
托马斯·塞耶斯博士 来自墨尔本大学和拉筹伯大学、维多利亚农业部和维多利亚皇家植物园的同事 研究了这些花的感官和形态特征以及传粉者的行为. 研究人员透露,这两种植物对甲虫和蝇类传粉者具有不同的吸引力,尤其是气味。
的分布 狭叶铁线莲 (灰色)和 威尔伯氏木犀 (黑色)植物和主要研究地点(左边红色的 A 和 B),以及两个物种的代表花(右边)。 来源: 塞耶斯等人,2021 年2015-2019 年间,科学家监测了 沙漏斗鱼 和 威尔伯氏木犀 在澳大利亚的多个地点。 研究人员调查了被困的传粉者,确定了它们的身份,记录了它们的行为以及它们身上是否附着了花粉。 研究人员用热像仪详细记录了植物的开花顺序。
接下来,Sayers 及其同事在开花的产热阶段之前、期间和之后收集了花样部分(产热和非产热)的不同部分的组织样本,以鉴定参与该过程的基因。 之前的一些研究发现,热量是通过天南星科内的替代呼吸途径产生的,但对涉及哪些基因以及这些途径在开花期间的重要性知之甚少。
该团队还解剖了花朵,详细观察了花朵的特性,并测量了这两个物种产生的花香化合物(挥发物)。
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Sayers 和他的同事统计了 1,800 多只甲虫和五只苍蝇被困在 狭叶铁线莲 植物,同时 威尔伯氏木犀 植物捕获了 80 只甲虫和 570 只苍蝇。 主要靠甲虫授粉 狭叶铁线莲 花朵整体较大,并产生刺鼻的刺鼻气味。 主要是飞花授粉 威尔伯氏木犀 花的入口相对较陡,会产生粪便和花香。 这些特征表明,虽然这两种植物的分布有重叠,但它们似乎是由不同的昆虫授粉的。
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这两个物种都以相似的模式开花。 植物在下午逐渐开放花朵,在产生大部分挥发性物质的黄昏时分最为温暖。 然后传粉者被困了一夜。 第二天,两个物种 散落花粉 在下午进行。
由于这两个物种的开花和产热似乎相同,Sayers 和他的同事认为气味是吸引甲虫或苍蝇的最重要信号。 然后,适应的花卉特征有助于捕获正确的传粉者。
“[那 威尔伯氏木犀 产热性状更类似于甲虫授粉 狭叶铁线莲 […],提出了关于产热活动程度的适应性意义以及不同感觉信号(例如热量和气味)对特定昆虫传粉者的相对重要性的问题,”Sayers 及其同事写道。
很明显,高温和粪便气味会吸引喜欢在粪堆中产卵的苍蝇,但甲虫不一定会“蜂拥”到高温处。
“[B]根据我们的结果,我们认为加热是腐食性甲虫和苍蝇的直接信号,这解释了这两种无回报的繁殖地模拟物中产热作用(一个能量消耗大的过程)的发生,它也可能与气味协同作用以增强传粉者的吸引力。”
研究团队还成功鉴定出与两种不同产热相关途径(AOX 和 pUCP)相关的基因。 基于基因表达分析,科学家们认为替代氧化酶 (AOX) 是两者加热的主要机制 台风 种。
看刷屏神魔的时候,经常会冒出“为什么是这个味道”“为什么会发热”“到底为什么开成这样”这样的问题。 虽然 台风 植物可能不像泰坦那样宏伟, 本研究 已经揭示气味似乎是甲虫或苍蝇传粉者最具选择性的特征。
在一个 Animalogic制作的视频,解说员将泰坦魔芋开花机制的进化描述为“哥特巫师的发明”。 关于哪个特征(产热或气味)首先进化,在这个令人兴奋的植物家族中如何以及为什么在未来继续关注与热的、有气味的植物相关的新闻,仍然存在许多问题!
杜松之吻
杜松之吻 (@GOESbyJuniper) 目前是南安普顿大学的博士生,致力于“加强生态系统功能以提高巴布亚新几内亚自给农业的恢复力”项目。
作为一名海洋生物学转为植物生物学的本科生,她在 GOES杂志 并且一直是社交媒体、生态学、植物学和真菌的忠实粉丝。
除了博客和发帖之外,Juniper 还喜欢到发展中国家旅行并与农民一起工作。