摘要:提出了雌性熊蜂的性引诱信息素是由蜜蜂摄入兰花蜜转化而来的外源进化产物,并用此假说解释了植物体内存在昆虫激素这一现象。研究通过野外观测及室内实验揭示了特异性强的专一虫媒关系不仅现于兰科,还有百合科,乌头属草乌(Aconitum kusnezoffii)的龙骨瓣的开合尺寸和熊蜂体宽差异不显著(t0.05=2.262),且草屋的花萼构造有近似杠杆的结构,可使造访的熊蜂胸节背侧绒毛,且沾染携带花粉。
关键词:协同进化;虫媒花;传粉昆虫;草乌
1 引言
1964年Ehrlich和Raven根据对某些蝶类与其寄主植物的关系的研究,首次提出了协同进化(coevolution)。不同学者对协同进化的研究角度不同,定义也有所不同[1~2]。Real(1983)[3]提出顺序进化(sequential evolution)的理论,认为自然界存在一对一协同进化的物种间的关系比较少见,只发生于特殊的共生、寄生、共栖、竞争等物种之间,如蝶类的拟态、虫媒花植物与传粉昆虫等。有资料表明被子植物中有为虫媒植物,另有原为虫媒,但因环境特殊,如寒冷或沙漠,曝热地区,昆虫少,才转变为风媒。目前普遍认为被子植物的大量兴起与传粉昆虫的发展演化密切相关,对虫媒植物与传粉昆虫之间协同进化关系的研究很多[4~7]。目前,生态学、分类学、遗传学、古生物学等众多领域的学者从各自的领域出发,对协同进化现象进行了深入细致的研究,本文着重讨论虫媒花与传粉者起源关系的研究进展。
2 材料和方法
捕虫网采集20只造访草乌的雄性火红熊蜂,乙醚致死后,用游标卡尺测量中胸宽度数据,精确到毫米。选5个草乌采样点,每个样点选取成熟花簇中段的采集4朵花冠及时用游标卡尺进行测量,测量的单位为毫米。选择花托、蜜腺叶、雄蕊群为实验材料,通过剥离雌雄蕊后花托得到蜜腺叶一端。
3 观察结果分析
3.1 蜜蜂兰与野生蜂的生活史
从***1可知,蜜蜂兰与野生蜂通过传媒关系上发展而来。野生蜂的生活史。幼虫成熟时,雄性先出洞,雌性两周后出洞。通过相遇、婚飞和关系繁衍后代。蜂的寿命一般夏季为4~6周,冬季3~6个月,在冬季和早春,群体中越过冬的工蜂逐渐死亡,而春末,当产生的新工蜂数量超过老工蜂死亡的数量时,群势开始增长。
3.2 虫媒花的形态结构与传粉昆虫
3.2.1 虫媒花的形态结构
从虫媒花与传粉昆虫之间的协同进化,是由花的大小、开口程度、蜜腺的部位,与传粉昆虫的体形、喙的长度之间的关系,或由花的颜色与昆虫的视觉间的关系决定的(***2)。不同种类的虫媒植物,由于花的形态结构不同,为之传粉的昆虫亦不同
3.2.2 植物的化学信息与传粉昆虫
利用昆虫授粉的植物发出一定的气味,这些气味来招引昆虫的想象。***3表明,花味是由花中精油释放的。同一植物会发出不同的气味,这些气味在昆虫取走花粉以后立即停止发出而昆虫则对不同气味表现出不同的喜好,如蜂类喜欢甜蜜味,蝇类喜欢腐臭味,虫媒植物的化学信息素和传粉昆虫的嗅觉不断地相互适应,导致了传粉方式的对偶性。
3.3 花冠形态与进化
花的进化与昆虫的进化始终是平行发展的,虫媒花的颜色变得鲜艳(***4),形状变大或多数花聚集在一起,花中分化有蜜腺和香味,向更有利于异花授粉的方向发展的同时,昆虫的形态结构和生活习性也相应发生变化,向着便于采蜜传粉的方向发展,从而加快了被子植物的演化在协同进化中,具有能够接受大量遗传上相溶的花粒到柱头上,并且传播尽可能多的花粉粒到其他同类个体柱头的传粉植物经自然选择保留下来。
两组数据平均数的差异显著性t测验,t值是0.39,p值0.6962,因此两组数据的差异不显著.由此得出龙骨瓣的开合尺寸与熊蜂体宽无显著差异,趋向于相同长度。
5 结语
虫媒花的形态结构和化学信息在虫媒植物与传粉昆虫协同进化的过程中起着决定性的作用。传粉者与虫媒花部特征的相互作用及进化机制、传粉系统的进化等方面的研究,是传粉生物学近年来的主要热点[5]。为了保护可持续发展的生态资源,正确认识生物界内在的关系是十分必要的。
参考文献:
[1] Roughgarden J.Theory of population genetics and evolutionary ecology[M].New York:Macmillan,1979.
[2] Janzen D H.Evolution[M].Chicago:University Chicago Press,1980.
[3] Real ed.Pollination Biology[M].Florida:Academic Press,1983.
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[5] 黄双全,郭友好.传粉生物学的研究进展[J].科学通报,2000,45(3):225~237.
[6] 史荣刚.虫媒植物与传粉昆虫的协同进化[J].生物学杂志,1996,71(3):46~47.
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