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華南植物園發現艾膠算盤子與艾膠頭細蛾的共生機制

http://www.www.kstxie.cn 2017-02-21 來源：新浪網作者：發表評論(0)

　　一見鐘情令人向往，白頭偕老令人尊重，生生不息才是生命的本質，人類因此而變得不同和偉大。但是比我們更早擁有地球的昆蟲與植物之間是否也會來一場海枯石爛的跨界愛情和天作之合的相守呢？

　　植物與昆蟲之間不但有，而且比人類的來得更早，更讓人驚訝！

　　中國科學院華南植物園植物科學研究中心博士羅世孝及其合作者以東南亞分布的葉下珠科代表植物為研究對象，通過7年的研究，見證了艾膠算盤子（Glochidion lanceolarium）與其傳粉艾膠頭細蛾（Epicephala lanceolaria）之間的“愛情”故事，植物與昆蟲之間終生為伴，生生不息。

　　南方四月的春天，溫暖宜人，細心的植物學家會發現艾膠算盤子滿樹都是果，多到讓人懷疑。夜幕降臨，當你坐在樹下會聞到淡淡的香味，偶爾還會聽到果實裂開的聲音。觀察發現這是艾膠算盤子通過裂開果實散布種子發出的聲音和打開不起眼的花散發的香味。進一步的研究發現，一種蛾子——艾膠頭細蛾借著月色，循著“誘蛾”花香來訪問植物的雄花和雌花，在訪問雄花時收集花粉于口器上，其訪問雌花的過程比較特殊，先用口器主動為雌花柱頭授粉，然后通過產卵器產卵于雌花內。讓人驚奇的是，艾膠算盤子的幼果發育遲緩，從授粉后到當年的12月或下一年1月都處于休眠期，以至于不少植物學家都誤把它們當成了“花”，認為其花果全年，而其真正的花期僅3月末到5月初。

　　與此同時，幼果內艾膠頭細蛾的卵也與果同步進入休眠期，直到果實發育前才開始孵化成幼蟲，并取食進入到一粒種子內繼續取食和發育。每條幼蟲發育只取食單個心皮內兩粒種中的一粒，另一粒將成為植物繁殖的保障。艾膠算盤子果實與種子發育不同步，快速發育的果皮與緩慢發育的種子之間形成了一個空腔，這為幼蟲發育后化蛹、結繭和成蟲生存提供了恰到好處的“家”，以至艾膠頭細蛾從卵到成蟲整個生活史都是在果實內完成的。夜幕下，借助光源抬頭還可以發現，果實裂開散布種子的同時，成群的蛾子也從果內飛出，并進入樹的頂端進行交配。雄成蟲完成交配后1晚就死去，雌蟲完成交配后立即進入工作狀態，為寄主植物傳粉，并產卵繁殖后代。多年的完整跟蹤記錄和研究發現，艾膠算盤子與艾膠頭細蛾無論在花物候與生活史，還是在形態結構方面都形成了完美的適應，堪稱“天作之合”。

　　協同進化與分子系統學研究發現，艾膠頭細蛾不屬于為算盤子屬植物（早期的研究發現算盤子植物與傳粉葉下珠蛾之間具有平行演化關系）傳粉葉下珠蛾的一支，在分子系統樹上形成一個未知的、獨立的支系，并且與為葉下珠科植物其它屬（葉下珠屬，黑面神屬）傳粉的葉下珠蛾關系更近。艾膠頭細蛾是如何與艾膠算盤子之間形成如此特殊的共生體系依然是個謎。艾膠頭細蛾有可能代表了更古老的一支，近期因為某種原因轉移到艾膠算盤子，其姐妹種可能已消失或還沒有被發現。該研究說明，目前研究人員對植物與傳粉者間高度特化和協同演化關系的驅動力認識還相當有限，關于熱帶亞洲生物多樣性和自然歷史的認識也還有很大的研究空間。

　　該最新研究成果已在線發表在國際學術期刊The American Naturalist，因其發現極具科普趣味性，引起了廣大讀者的興趣，該期刊還同步發表了題目為Moth plays Cupid by spending nearly its whole life inside its tree host, emerging only to assure their reproduction 的新聞稿。此外，科學/科技新聞雜志New Scientist 在第一時間采訪了羅世孝，相關文章將于近期發表在New Scientist上。

華南植物園植物和昆蟲間共生機制的研究進展