次级花粉呈现的生物学新功能
次级花粉呈现的生物学新功能
【摘要】：次级花粉呈现(Secondary Pollen Presentation)是植物通过一系列的结构将花粉从花药转移到花柱、柱头等花器官,再呈现给传粉者的一种传粉适应机制。长期以来,次级花粉呈现的进化意义被认为是提高传粉精确度。但是,随着研究的深入,学者逐渐意识到这一复杂的机制还隐藏有其它重要功能。我们以茜草科的香港大沙叶(Pavetta hongkongensis)和草海桐科草海桐(Scaevola taccada)为实验材料,二者都具有典型的柱头式次级花粉呈现。研究发现,虽然这两种植物拥有窄长的花冠管和隐藏的花蜜,即花冠结构表现出对长喙昆虫(天蛾、蝶类等)的适应,但仍然有不少短喙昆虫如蜜蜂、布朗蜂和蝇类会访花。通过去除次级呈现的花粉,对比昆虫访花情况;并比较了其和自然对照、人工异交、自交的结实率。实验表明,短喙昆虫不再访问缺乏花粉呈现的柱头,造成总的访花频率显著低于完整花。这说明呈现在柱头上的花粉对短喙昆虫具有很强的吸引作用。此外,不管是香港大沙叶还是草海桐,去雄花朵在失去短喙昆虫的有效访问后,结实率均显著下降。表明短喙昆虫在柱头上取食花粉的行为确实起到了有效的传粉作用。而有无次级花粉呈现,对以花蜜为食的蝶类等长喙昆虫的访问没有影响。香港大沙叶和草海桐的次级花粉呈现机制,限制了以花粉为食的小型访花者的活动区域,使之从盗蜜或盗粉的"窃贼"转变为有效的传粉者,减少了花粉的损失。同时使得植物能够利用的传粉者更为多样,突破了花结构的限制,获得了更广泛的传粉生态位。这样一来,即使在长喙昆虫不足的情况下,也能获得短喙昆虫的传粉,从而保障有性繁殖的成功。可见,次级花粉呈现不仅有提高传粉精确度的功能,还可以在保证效率的情况下扩大植物的传粉生态位,从不同的传粉昆虫类群中均得到有效的传粉服务,可谓一举两得。
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