2018-12-12 10:37:11 趙漢斌
在整個東南亞，百部科植物百部屬的大百部是傳統(tǒng)的藥用植物，其殺蟲、止咳潤肺的功效已得到驗(yàn)證。但長期以來，人們對百部屬植物種子傳播的機(jī)制并不十分清楚。直到最近，研究團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行植物調(diào)查時，才破解了這一秘密。
種子是裸子植物和被子植物重要的繁殖器官，種子的大小、形態(tài)、顏色、氣味、化學(xué)組成和在植株上著生的位置等特征，在不同的植物類群中存在不同的變化，這為種子傳播者提供了視覺、嗅覺、觸覺、味覺，甚至是聽覺上的感知線索，進(jìn)而為種子植物及其傳播“媒人”的協(xié)同或彌散性進(jìn)化提供了舞臺。
中科院昆明植物研究所孫衛(wèi)邦研究員帶領(lǐng)的極小種群野生植物綜合保護(hù)團(tuán)隊(duì)，與中科院西雙版納熱帶植物園及華中師范大學(xué)研究人員合作，發(fā)現(xiàn)在自然生境及植物園人工栽培條件下的大百部蒴果，都會被胡蜂取食和傳播。胡蜂以之字形的飛行軌跡靠近大百部傳播體，當(dāng)距離約10厘米時，胡蜂會猛撲向傳播體，與捕食獵物如出一轍。胡蜂花費(fèi)幾分鐘時間，咬掉攜帶油質(zhì)體的種子后，會飛行一段距離，再找適合的地點(diǎn)對攜帶的傳播體進(jìn)行加工——類似于加工昆蟲獵物的行為。在獵食昆蟲時，他們通常將獵物去頭去尾，只取食中間的肌肉部分，然后用口器和腳將其搓揉成肉糜，帶回巢穴飼喂幼蟲。胡蜂用同樣的“手法”搓揉大百部傳播體，咬掉大部分油質(zhì)體后，丟棄的種子就落到地面上，被覓食的螞蟻進(jìn)行第二次傳播。
研究人員通過野外調(diào)查、化學(xué)分析、觸角電位測定、胡蜂觸角上的蛋白受體確定及一系列行為實(shí)驗(yàn)，解析了大百部種子被胡蜂傳播的機(jī)制。研究揭示，胡蜂在大百部種子傳播過程中扮演長距離傳播的角色；大百部油質(zhì)體在模擬昆蟲血淋巴的同時，釋放的嗅覺線索是維持胡蜂和大百部傳播體關(guān)系的重要信號；胡蜂和螞蟻協(xié)作傳播大百部種子的行為，可以用來解釋這個物種目前的分布格局。
此前，胡蜂傳播種子被認(rèn)為是罕見的種子傳播類型，僅在齡草屬、沉香屬等少數(shù)物種間進(jìn)行，而且胡蜂到底是偶然傳播蟻播植物的種子，還是它們之間已形成互利合作的穩(wěn)定進(jìn)化關(guān)系，卻沒得到機(jī)制上的闡述。種子釋放視覺的、嗅覺的或味覺的信號，是否能指引胡蜂定向識別和傳播種子也是有待解決的問題。這項(xiàng)研究成果以“碳?xì)浠衔锝閷?dǎo)種子擴(kuò)散：一種新的機(jī)制”為題，在線發(fā)表于植物學(xué)領(lǐng)域期刊《新植物學(xué)家》上。研究為解析其他蟻播植物居群時空分布格局的形成提供了理論基礎(chǔ)和新的思考視角；而探索這些不常見的種子傳播策略，也可幫助人們深入了解復(fù)雜的動植物互惠關(guān)系。
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