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这些三色堇正在进化,对传粉者的依赖越来越少以下是这可能带来麻烦的原因

  

  

  根据法国蒙彼利埃大学一个研究小组的最新研究,巴黎周边地区的三色堇正在进化成花朵更小,花蜜更少——这是与授粉有关的生理特征。

  尽管研究人员不能确切地说,是什么导致三色紫罗兰的性状朝这个方向进化,但传粉媒介数量的急剧下降——由于栖息地丧失、气候变化和农药使用等威胁的结合——是一个有充分记录的全球现象,包括在西欧。

  这项研究比较了从休眠的古老种子和它们的现代后代生长出来的植物。他们的发现揭示了三色堇与传粉者的关系,以及潜在的当地生态系统的健康。

  动画由梅根·麦克格鲁/PBS新闻时间

  “我们看到的进化表明花朵更小,对传粉者的吸引力更小,花蜜也更少,”蒙彼利埃大学的博士生、该论文的主要作者萨姆森·阿科-皮多勒说。“我们发现其他特征没有变化,比如叶子的大小。”

  三色堇有两种繁殖方式。首先,在像大黄蜂这样的传粉者的帮助下,它们在采集花蜜时尽职尽责地将花粉从一朵花分发到另一朵花。但它们也能够自我受精,也被称为自交,而不需要使用来自其他植物的遗传物质。在过去的几十年里,研究中观察到的种群更频繁地将自我交配作为一种繁殖方式。

  在之前的研究中,传粉媒介的缺失已经被证明是一种强大的选择压力——一种推动物种向特定进化方向发展的环境现实。

  acaco - pidolle说,这个种群中更多的自交可能反映了传粉者和这些植物之间日益不稳定的关系。他指出,只有当它们出现时,才值得花大的花来吸引昆虫和花蜜供它们食用。如果他们不这样做,那就是浪费宝贵的精力。

  “这就像你为约会做准备,却没有人来,”阿可卡-皮多尔说。

  为了探索这些植物在代际间的生理特征差异,Acoca-Pidolle的团队用1990年至21世纪初从野外采摘的三色堇的种子培育了四组大田三色堇,另外还有四组来自它们现代后代的种子。他们还带来了传粉者,看看它们是否以及如何与三色堇接触。

  通过使用野生种子,他们的研究提供了一些随时间影响这些植物的当地条件的见解。

  进化论可能会让人想起古老的、决定命运的事件,比如我们的水生祖先登上陆地的时候。但今天的生物体仍在适应它们的环境,甚至随着时间的推移,细微的变化也会讲述重要的故事。

  根据这篇论文,这项关于三色堇的研究是“复活生态学”的一个例子,或者是一项涉及从休眠种子中生长植物,并将它们与“自然发生的后代”进行比较的实验。

  威斯康星大学奥克莱尔分校的诺拉·米切尔(Nora Mitchell)说:“这绝对是一种很酷的方式,可以更实时地记录进化,(相比之下)数百万年前我们无法回到过去看看发生了什么。”

  有机体繁殖得越快,就越能从人类的角度作为研究进化的案例。马里兰大学(University of Maryland)的Anahí Espíndola教授指出,一项持续数十年的研究涉及繁殖迅速的大肠杆菌。该实验使研究人员能够观察细菌在数万代过程中的进化。

  比较不同时期快速繁殖的物种——就像Acoca-Pidolle的团队对他们的三色堇(一种一年生植物)所做的那样——为了解进化是如何进行的提供了有用的视角。

  Espíndola说:“如果你想想人类的30代人,那真是很长一段时间。”“在30代人的时间里,你会有很多变化。”

  研究人员发现,大黄蜂经常光顾祖先植物,而不是那些对传粉者不太友好的后代植物。

  后代种群的花蜜产量也有所下降。他解释说,花蜜是对传粉者的一种奖励,以换取异花受精,植物没有其他动机来消耗产生花蜜所需的能量。

  Acoca-Pidolle说,虽然不可能证明传粉者数量的减少是在这些特定的三色堇中观察到的变化的原因,但它们的进化轨迹与在实验环境中在其他植物中被证明的轨迹相匹配。

  生物进化是对环境条件和限制的反应。威斯康星大学奥克莱尔分校的生物学助理教授诺拉·米切尔(Nora Mitchell)没有参与这项研究,她将这一过程描述为一种可以向不同方向摆动的钟摆,并指出“进化总是依赖于环境”。

  她补充说,自恋通常被认为是一种进化的死胡同,因为没有有性生殖,就缺乏可供选择的遗传变异。然而,与此同时,生育后代总是比不生育好,不管这个目标是如何实现的。

  “当你想到任何特征的进化——包括生殖策略——都没有完美的解决方案,对吧?马里兰大学昆虫系助理教授Anahí Espíndola说,他也没有参与这项研究。“进化没有终点,因为每种解决方案、每种策略或每种特征的进化现在可能是好的,但明天可能就不那么好了,所以它一直在变化。”

  但是,一个物种的变化会引起整个生态系统的连锁反应,当我们考虑气候变化和其他人类驱动的威胁的后果时,考虑这种相互联系是很重要的,米切尔说。

  Acoca-Pidolle指出,植物是食物链的基础。当植物产生较少的花蜜时,传粉者可能很难养活自己。他说,当传粉者数量减少时,以它们为食的动物也会有更少的选择。

  米切尔还指出,Acoca-Pidolle的研究是一个很好的例子,说明用以人为中心的观点看待世界时可能会错过什么。随着时间的推移,我们可能不会注意到田野三色堇变得越来越小或产生的花蜜越来越少,但传粉者肯定会。

  米切尔说:“从人类的角度来看可能不重要的事情对其他生物来说很重要,考虑这些也很重要。”“因为人类的视角和蜜蜂的视角是不同的。”

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