当提到授粉时,人们想到的可能是蜜蜂、蝴蝶或是蝙蝠,但随着蜜蜂数量减少,研究人员最近发现澳洲西南部有植物已经进化,让一种难搞昆虫也加入了有效的授粉者行列:蚂蚁。
一般情况中,近90%的野生开花植物物种都是依赖动物传播配子(gamete)来产生果实和种子,其中合作的授粉者有约88%都是昆虫,但环境恶化正在影响这一过程。
由于土地开垦,物种变得越来越分散和孤立,少了授粉者的协助,一些无法顺利繁殖的植物也就逐渐濒临灭绝。
西澳特有的灌木植物Conospermum undulatum便是濒临灭绝的物种之一,为了更好保护这种物种,伊迪斯科文大学(ECU)Nicola Delnevo展开了行动,希望通过了解主要授粉者及授粉效率来研究如何协助保育。
而就在研究的过程中,Delnevo也意外发现,Conospermum似乎已经找到方法让周边蚂蚁协助授粉,且效率几乎与本土蜜蜂相同。
“蚂蚁协助授粉”之所以如此让人惊讶,与蚂蚁本身的生理机制有关。虽然就像许多昆虫,蚂蚁也会受到植物用来吸引授粉者的花蜜吸引,但蚂蚁天生就会分泌一种抗菌液抵抗细菌、霉菌的感染,而这种抗菌液正好也会杀死花粉粒。
在只取走花蜜不协助运送花粉的情况下,过去蚂蚁更倾向被认为是一种“花蜜小偷”。然而正是这些小偷,在植物艰困情况下摇身一变成为了协助者。
在《植物学年报》(Annals of Botany)期刊的研究中,Delnevo前往具有生物多样性的Kwongan地区的灌木丛,注意到本地糖蚂蚁(Camponotus consobrinus)、肉蚂蚁(Iridomyrmex purpureus)、牛头犬蚁(Myrmecia infima)与本地蜂种Leioproctus conospermi的存在。
团队从当地6种不同植物中收集了新鲜的花粉,并带走当地不同种类的蚂蚁和蜜蜂,将其带回实验室研究它们在授粉上的效率及作用。
不同种类蚂蚁、蜜蜂采集Conospermum花蜜的情况。(Source:Nicola Delnevo et al.CC BY 4.0)
结果显示,当蚂蚁接触后,Conospermum的发芽率约为80%,几乎与蜜蜂接触后的情况相同,但当换做其他植物物种时,发芽率则下降至仅剩10%。
研究团队认为,种种迹象显示Conospermum物种已经找到方法应对蚂蚁的抗菌性,让原本的“小偷”也摇身一变成为协助者。不仅如此,从携带的花粉粒数量来看,蚂蚁还是Conospermum种子传播的重要贡献者。
全球目前仅发现46个蚂蚁授粉的例子,但其中多是由于该种蚂蚁的抗菌分泌物毒性较小才产生协助授粉的情况,Delnevo指出,Conospermum可以说是全球发现的第一种花粉植物,能与蚂蚁实现互利的授粉关系。
考虑到当地花朵已经演化出独特结构,外来蜜蜂授粉效率并不佳,蚂蚁的加入对于Conospermum来说也是好消息,在物种越来越分散的情况下,它们已经适应环境找到其他生力军协助繁衍。
Delnevo认为,这项研究证明蚂蚁在这种受威胁物种中的重要性,也加强了蚂蚁在该地区可能扮演的生态角色。“这凸显了蚂蚁与花朵相互作用的复杂性,也证明人们对这些系统的了解还处于起步阶段。”
(首图为Conospermum属中的一员,来源:Flickr/Donald HobernCC BY 2.0)