殖民主义如何转变狐狸手套,为什么蜂鸟可能是原因

殖民主义如何转变狐狸手套,为什么蜂鸟可能是原因 蜂鸟传粉者。 Shutterstock / Ondrej Prosicky

被动物授粉的植物的花朵在颜色,气味和形状上表现出自然界最惊人的变化。 但是这种杰出的多样性又是如何演变的呢?

故事的很大一部分是适应他们赖以繁殖的动物。 人们认为,许多花卉特征都是为了吸引和“适合”其授粉媒介以实现最佳花粉转移的适应措施。

为了了解这些花卉特征何时以及如何进化,生物学家通常需要依靠重建过去,推断导致进化变化的条件。 但是,一个有趣的替代方法是使用最近的更改。

当我和我的同事们仔细看时, 在一项新研究中,我们发现与欧洲本地人相比,大约200年前送往美洲的天然毛地黄花已经发生了变化。 自引入以来,这种变化与蜂鸟作为传粉媒介的增加相吻合,至今已有不到85代。

毛地狼很熟悉 以及原产于欧洲的心爱的野花。 在19世纪,它们很可能是由敏锐的英国园丁介绍给世界许多地区的。

通过将植物转移到世界各地,我们人类不经意间开始了跨大陆实验,测试了传粉媒介在植物繁殖成功和花朵进化中的关键作用。 当将植物引入新地区并扩大其范围时,它们通常会面临没有传粉媒介的新环境。

在其他情况下,例如常见的毛地黄或 洋地黄(Medicis purpurea),可以添加新的传粉者。 在这种情况下,蜂鸟是一种全新的授粉媒介,在新的扩展范围内,将蜂鸟添加到了花卉访客目录中。


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在欧洲,草帽只被长舌的大黄蜂授粉,这是唯一能够达到在花管底部产生花蜜奖励的昆虫。 但是,一旦在美国将狐狸手套归化,蜂鸟便进入了照片。

不友好的狐狸手套

在他们的祖国,毛手套有多种策略,使它们专门用于其大黄蜂传粉者。 即使任何游客都可以看到花朵,但是较小的昆虫,甚至是短舌的大黄蜂都无法进入花蜜。 它被称为花冠的管遮盖,该管越来越向底部的花蜜收缩。

这些花朵还配备了一系列长发,当它们试图进入花朵时,它们会成为小蜜蜂和苍蝇的屏障,因为它们会纠缠并放弃。

但是,这些花的特征并不能阻止蜂鸟来访。 在许多方面,狐狸手套都是完美的 蜂鸟授粉。 每朵花都会产生大量的花蜜,并且通过在大型花架中生长,它们为蜂鸟提供了满足其高能量需求的必需品。

殖民主义如何转变狐狸手套,为什么蜂鸟可能是原因 长舌的大黄蜂可以到达狐狸毛内的花蜜深处。 Shutterstock /伊恩·戴博尔(Ian Dyball)

毛地黄的进化

在我们的研究中,我们重点研究了哥伦比亚,哥斯达黎加和英国本土的毛地黄种群。 在热带地区,人口被限制在海拔超过2,200米(7,200英尺)的海拔,一年四季凉爽而潮湿。 大黄蜂仍然是最常来访的花卉访客,但蜂鸟最多可以造访27%的访客。 我们测试了蜂鸟是否是狐狸手套的有效传粉者,发现它们在将花粉转移到花朵上比蜜蜂更有效。

通过研究花朵,我们发现在有蜂鸟的种群中,与英国本土种群相比,花蜜的聚积管现在要大得多。 我们还发现,在我们观察过的所有归化种群中,带有较大试管花的植物均具有较高的繁殖成功率–这表明较长的花朵受到自然选择的青睐。

这在哥伦比亚和哥斯达黎加的人群中是一致的,这很重要,因为它们代表了1850年代左右两次从欧洲引入的狐狸。 我们从分子标志物上获得了初步证据,表明这两个国家的狐狸球在遗传上是不同的。 南美和中美洲被茂密的低地雨林分隔开,这对于草帽而言是无法穿透的,因此,这种植物极不可能从一个地区移居到另一个地区。

添加蜂鸟后,我们在两个区域看到相同的花卉变化和选择方向,这一事实提供了有力的证据,表明我们正在见证对新传粉媒介环境的快速适应。 在我们的下一个研究中,我们希望确认我们看到的选择实际上是由蜂鸟强加的。

毛毛虫的情况表明,在一个动植物都被迫四处移动,扩张或后退的世界中,如果给予足够的时间,在某些情况下,植物可能对传粉媒介的变化具有抵抗力。 但是,在许多情况下,植物正在失去传粉媒介,而不是获得新的传粉媒介。 研究所有案例有助于我们更好地了解植物进化。谈话

关于作者

玛丽亚·克拉拉(Maria Clara)Castellanos进化,行为和环境讲师 萨塞克斯大学

博士开发的技术萃取的

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.
 

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