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植物不开花无法繁殖就算了,竟然还要遭受大黄蜂的“虐待”

2020-06-02 作者:

不久前,苏黎世联邦理工学院的研究人员康斯韦洛·德·莫赖斯和马克·梅舍领导的一个研究小组证明,当花粉供应不足时,熊蜂会破坏植物的叶子来促进花朵的生长。

初夏气温更为典型,今年春天比以往任何时候都来得早。在四月中旬,许多植物已经盛开,比正常提前三到四周。由于气候变化,这种季节性异常变得越来越频繁,由此产生的不确定性可能会影响植物和昆虫授粉者之间互利关系的时机。

苏黎世联邦理工学院的康丝韦洛·德·莫赖斯教授和马克·马谢尔教授领导的研究小组发现,大黄蜂的特殊行为可以促进蜜蜂和它们授粉的植物之间的协调,从而有助于克服这些挑战。

该小组发现,大黄蜂工作人员用口器刺穿尚未开花的植物的叶子,由此造成的伤害将刺激比未“受压”的植物更早开花的新花的生长。

他们的研究发表在《科学》杂志上。马谢尔说:“以前的研究表明,各种压力都能导致植物开花,但是蜜蜂造成的伤害在加速花的生长方面起到了意想不到的作用。”

在合著者Fortney Pashalidou进行的其他实验中,研究人员第一次注意到熊蜂的这种行为:这些授粉者正在咬温室中实验植物的叶子。

“经过进一步观察,其他人也看到了这种行为,但在此之前,没有人研究过蜜蜂对植物的影响,也没有人看到过蜜蜂影响花卉生产的报道。”马谢尔解释道。

之后,研究人员设计了几个新的实验,并利用熊蜂和市场上出售的各种植物为农作物授粉进行了户外研究。

大黄蜂用舌头刺穿树叶

基于实验室研究,研究人员表明熊蜂破坏叶子的倾向与它们能获得的花粉量有很强的相关性:当蜜蜂能获得很少或没有花粉时,它们会更频繁地破坏叶子。

他们还发现,叶子受损的方式对两种植物的开花时间有显著影响:被大黄蜂叮咬的番茄比未被叮咬的植物提前30天开花,而被蜜蜂叮咬的芥菜提前14天开花。

蜜蜂的危害对植物的开花产生了重大影响,这是前所未有的。马谢尔指出,被熊蜂叮咬的植物的发育阶段可能会影响开花加速的程度,这是研究人员计划在未来工作中探索的一个因素。

此外,研究人员正试图人工复制蜜蜂造成的损害模式,看看他们是否能在开花时间复制这种效应。他们发现手术确实导致了这两种植物提前开花,但是效果没有蜜蜂造成的效果强。

所以德·莫赖斯认为一些化学物质也可能参与了这个过程。“要么是这样,要么是我们对损害的人工模拟不够准确,”她说。她的团队目前正试图找出导致开花的更准确的因素,并描述植物对蜜蜂伤害反应的分子机制。

在苏黎世联邦理工学院的屋顶平台上,研究人员进行了现场实验。如果有很多花,大黄蜂不会伤害植物。

研究小组还观察到蜜蜂在更自然的条件下遭到破坏,博士生哈丽雅特·兰伯特对苏黎世市中心两栋建筑的屋顶进行了后续研究。在这些实验中,研究人员再次观察到饥饿的熊蜂经常因为花粉供应不足而毁坏不开花植物的叶子。但是当研究人员向蜜蜂提供更多的花朵时,这种破坏性行为将会继续减少。

此外,不仅是人工实验蜜蜂破坏了植物的叶子,而且研究人员还观察到,至少有两种野生熊蜂会在它们的实验地里咬植物的叶子。然而,其他授粉昆虫,如蜜蜂,没有表现出这种行为。他们似乎完全忽略了那些不开花的植物,尽管他们是附近开花植物的常客。

在一项摘花的草地实验中,人们发现如果熊蜂失去了食物基础,它们会开始破坏植物。

"大黄蜂可能已经找到了缓解当地花粉短缺的有效方法."德·莫赖斯说:“我们空旷的田野充满了其他授粉者的嗡嗡声,这也可能得益于大黄蜂的努力。”

然而,这一机制是否足以克服气候变化的挑战还有待观察。昆虫和开花植物在漫长的进化过程中有着共同的悠久历史,从而实现了二者之间的微妙平衡。

然而,全球变暖和其他人为的环境变化可能会破坏这些和其他生态上重要的物种间的相互作用。例如,如此快速的环境变化可能导致昆虫和植物的生长变得越来越不同步。

"这对双方都是一个损失。"马谢尔说。

原始链接:

https://phys.org/news/2020-0bumblebees-piercing.html

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