榕蜂的“私生活”,7500万年来从未“专一”过!

作者: 胡珉琦

来源: 中国科学报

发布日期: 2021-02-20 17:00:00

中科院西双版纳热带植物园的科研团队通过基因组测序分析,揭示了榕树与榕小蜂之间的专性关系并不如人们想象的那样严格,榕小蜂在7500万年的演化历史中频繁“开小差”,这一发现打破了学术界对榕树—榕小蜂专性传粉系统的长期共识。

榕树是陆地上种类最丰富、生态型最多样的木本植物群,全世界已知的有800多种。有趣的是,一种榕树只让一种榕小蜂传粉,而一种榕小蜂一生也仅给一种榕树传粉,它们之间有着极为严格的专性关系。

不过,中科院西双版纳热带植物园的科研团队在十几年里,陆续搜集到了榕小蜂越来越多的“黑历史”。他们联合了国内外12家研究机构,利用基因组测序分析,证实了榕小蜂在这段关系中,会时不时地“开小差”,而且已经持续了7500万年!

榕树,又叫无花果树。由于花都藏在内部,人们通常看不到榕树开花就发现它结了果。榕果顶端留有通道,可在花期释放特殊气味,吸引并允许特化的传粉榕小蜂钻入。榕小蜂在榕果内为雌花授粉的同时,还会在一部分雌花子房内产卵,生儿育女,未被榕小蜂产卵的雌花则发育成种子。

榕树—榕小蜂一直被视为代表了已知的最极端和最古老(约7500万年前)的专性互惠关系,它们也成为了研究生物间互惠共生和协同演化的最佳模式材料。

版纳植物园动植物关系研究组领衔国内外12家研究机构,收集了榕属主干类群15个代表物种的核、叶绿体和线粒体基因组的全序列,运用多种分析方法重建了这些分支之间的系统发育关系,并鉴定了在整个榕属植物的演化历史中核基因组中可能记录的杂交案例。结果出人意料。

在一个专性传粉的共生系统中,科学家很难想象可能存在如此大规模的杂交事件。而这也暗含着,榕树—榕小蜂的一对一关系,并没有过去认为的那么牢靠。

这项研究打破了学术界对榕树—榕小蜂这一经典专性传粉系统的长期共识,它提示,可能是传粉者的宿主转移而不是协同成种主导了榕树—榕小蜂协同演化的历史。而这种模式对其它专性或泛性传粉系统的多样化研究也有借鉴意义。

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