昆虫在1.4亿年前为第一朵花授粉 但不是蜜蜂

昆虫在1.4亿年前为第一朵花授粉但不是蜜蜂来自澳大利亚悉尼植物园、麦考瑞大学、霍克斯伯里环境研究所和悉尼新南威尔士大学的科学家结合分子数据制作了最先进的系统发育树，并观察了昆虫和植物化石，说明了植物授粉的历史，他们确信现场出现的第一个生物不是蜜蜂。为什么？大多数证据表明它早于蜜蜂存在，而且这种昆虫很小，因为这第一朵花与我们今天所知的精心设计的吸引动物的设计完全不同。研究人员说，最有可能的嫌疑人是一只小苍蝇、甲虫，也许是一只蠓甚至是一种早已消失于地球的昆虫。为解开这个谜团，研究人员将所有开花植物科的错综复杂的树拼凑在一起，其中包括1160种植物，其谱系可追溯到约1.45亿年前。有了这个，他们追踪了这些植物的传粉者，观察了它是如何随时间变化的，并注意到了关键的进化转变。复杂的系统发育树追踪授粉的祖先根，显示昆虫的优势RubyEStephens/UNSW通过绘制昆虫、脊椎动物（包括蜂鸟和蝙蝠）、风和水的地图，研究小组发现，在整个历史上，大约86%的植物授粉都是由虫子完成的，并且至今仍是主导力量。“进化树向我们展示了植物科在何时进化，”主要作者、麦考瑞大学博士生RubyE.Stephens说。“通过运行不同的模型，我们可以从现在给植物授粉的因素向后映射到过去可能给该植物的祖先授粉的因素。”虽然研究人员观察到风授粉在历史上已经进化了42次，但几乎没有证据表明这一过程再次逆转到动物身上。通过这一点，科学家们确信最初的传粉者实际上是一种昆虫。在开花植物（被子植物）出现之前，植物和昆虫都在地球上存在了数百万年。现在，大约90%的植物都是依靠授粉开花的植物。当然，这些植物对食物、工业、栖息地和生物多样性以及地球上的整体生命至关重要。植物还进化出聪明的策略来最大限度地提高它们留下来的机会，包括发展出精致的颜色、形状、诱人的气味，甚至是性模仿来吸引动物。然后，许多人会提供食物、水和花蜜等礼物，以确保这种互惠互利的关系继续下去。虽然科学家们无法确定哪种动物是开花植物生命的第一信使，但该研究强调了昆虫在维持地球生命方面发挥的极其重要的作用。“这是一个重大发现，揭示了当今地球上几乎所有植物起源的一个关键方面，”斯蒂芬斯说。“植物是我们星球的生命线，我们的研究强调了昆虫在整个地球历史上对植物繁殖的重要性。”该研究发表在《新植物学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363815.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1363815.htm

全球变暖正在改变植物的授粉模式 可能会给粮食稳定带来灾难性后果

全球变暖正在改变植物的授粉模式可能会给粮食稳定带来灾难性后果他说："这项研究至关重要，因为它考察了气候变化对植物与传粉昆虫相互作用的长期影响。该研究特别探讨了开花时间和极端天气事件的变化如何影响昆虫授粉者关键食物来源的可用性。"这幅扫描电子显微镜图像捕捉到了一只沾满花粉粒的蝴蝶，突出显示了鳞翅目昆虫在授粉过程中发挥的关键作用。黄色显示的每颗花粉粒都粘在蝴蝶的鳞片和毛发上，显示了花粉是如何从花朵中拾取的。图片来源：UT阿灵顿分校研究细节和结果这项研究在大盆地和内华达山脉进行，内华达州约95%的地区以及加利福尼亚州、俄勒冈州、爱达荷州和怀俄明州的部分地区都包括在内。这一地区特别适合开展此类研究，因为山脉提供了抵御太平洋风暴、雨雪的保护屏障。大盆地地区是200多种蝴蝶的家园，其中许多是授粉者。传粉昆虫对农业非常重要，因为它们将花粉从雄花带到雌花，使花朵受精并结出果实。这项研究创新性地利用博物馆标本来追踪花粉的变化。资料来源：UT阿灵顿分校研究小组在整个地区设立了19个采样点，广泛收集蝴蝶样本，研究它们如何将花粉分配给植物。除了新采集的样本外，研究小组还研究了以前捕获的蝴蝶样本，这些样本是在2000年至2021年期间采集的，存放在内华达大学里诺自然历史博物馆。巴尔马基说："通过分析21年的历史数据（这是一个能够提供清晰视图的很长时期），这项研究提供了关于栖息地丧失、景观破碎化和植物组合变化对授粉服务的影响的详细视角。我们创新性地利用博物馆标本来追踪花粉的变化，为了解这些动态变化增添了新的维度。这些发现对于指导旨在减少生物多样性损失和维护生态平衡的保护工作至关重要，而这对于维持自然生态系统和人类农业至关重要。"该研究的第一作者、德克萨斯大学阿灵顿分校生物学研究助理教授BehnazBalmaki。资料来源：德克萨斯大学阿灵顿分校这项研究还强调了授粉者在维持对人类生存至关重要的粮食生产方面的重要作用。巴尔马基警告说："如果没有有效的授粉，许多对全球粮食供应至关重要的作物可能会歉收。我们的研究强调，有必要制定有针对性的保护政策，在全球变暖期间保护授粉昆虫，维持必要的授粉服务，从而应对我们这个时代面临的一些最重大的环境挑战"。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433972.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1433972.htm

兰花的奇特繁殖方式：利用欺骗手段来吸引授粉者

兰花的奇特繁殖方式：利用欺骗手段来吸引授粉者《林奈学会植物学杂志》（BotanicalJournaloftheLinneanSociety）最近发表的一项研究利用一个数据库，突出显示了兰花所拥有的惊人多样性的专门授粉策略，这些授粉策略在世界各地各不相同。最近发表的数据库包含2900多个兰花物种，详细介绍了它们的授粉者身份以及如何吸引授粉者。重要的是，该数据库揭示了不同栖息地、地理位置和分类学的繁殖生物学模式。菲利普斯博士说："从这些数据中，我们找出了限制我们在全球范围内了解兰花生物学的一般模式和知识差距。"查尔斯-达尔文（CharlesDarwin）利用兰花来研究进化，他认为兰花精致的花朵是一种适应性，可以提高植物间花粉传递的概率，从而提高后代的适应能力。菲利普斯博士说："由于兰花具有不同寻常的花朵特征，而且通常采用非常规的授粉吸引策略，因此兰花一直是了解花朵对授粉者的适应性的最前沿。"事实上，达尔文曾预言，马达加斯加兰花Angraecumsesquipedale（花蜜刺长达40厘米）将由一种长着同样长且奇特的长鼻蛾授粉。由波多黎各大学詹姆斯-阿克曼博士领导的研究论文利用新数据库发现，超过75%的兰花物种依赖授粉者进行繁殖。有趣的是，所研究的兰花中几乎有一半没有为来访的动物提供任何奖励--相反，它们利用欺骗来吸引授粉者。与许多兰花一样，Caladeniabarbarossa只由一种昆虫授粉。在这里，授粉是通过雄性黄蜂进行的，雄性黄蜂通过模仿黄蜂的性信息素来吸引花朵。在这张照片中，雄性黄蜂在试图与花朵交配的过程中摘取并沉积花粉。图片来源：拉筹伯大学RyanPhillips博士无论是生活在哥斯达黎加的热带雨林还是南非的山地草原上，兰花都倾向于专攻一种主要的授粉者物种，但对于那些使用欺骗手段的兰花来说，这种趋势更为明显。该研究的合著者努什卡-赖特博士说："只专注于一种授粉者物种会使许多兰花特别容易受到包括气候变化在内的人为威胁。随着授粉者的消失，我们也将失去这些依赖授粉者的兰花物种"。兰花开发的授粉策略就像一部犯罪惊悚片--事实上，澳大利亚是世界上通过性模仿授粉的中心，从黄蜂、蜜蜂到蚋等一系列不同的昆虫群体都被这种精心策划的诡计所欺骗。在南非，兰花模仿腐肉；在留尼汪岛，兰花模仿雨林水果；在巴西，兰花模仿蚜虫的气味--所有这些都是为了欺骗授粉者。更浪漫的是，在美洲热带地区，100多种兰花为某些蜜蜂提供香味，这些蜜蜂会收集这些兰花，并将其放入求爱的花束中。在澳大利亚，甚至还有一种具有性欺骗性的兰花，被称为"Cladeniabarbarella"--在拉丁语中意为"小胡子"（指这种花），同时也指同名漫画人物，她因性剥削而臭名昭著。菲利普斯博士说，数据库中一个令人惊讶的发现是，"兰花家族的一个标志是，有很大一部分物种通过化学、视觉或触觉刺激，利用传粉者的感官能力，通常是结合使用，从而采用欺骗手段来吸引传粉者。"兰花表现出两种主要的欺骗形式。第一种是食物欺骗，即兰花看起来或闻起来像某种食物，以吸引授粉者。欺骗性授粉的第二种形式是性欺骗，雄性传粉昆虫被引诱到提供雌性昆虫的视觉、触觉和/或嗅觉信号的花朵上。菲利普斯博士说："花的信号可能非常有说服力，以至于让昆虫试图与它交配。我甚至遇到过黄蜂在红绿灯时从车窗飞进来，开始和前座上的兰花标本做不可描述的事情。"这种策略绝非罕见，现在全世界已有20个属的兰花采用了这种策略，其中包括100多个兰花品种。迄今为止，第三种欺骗手段被称为"产卵地欺骗"，通常是模仿幼虫的食物，如蘑菇、粪便和腐肉，以吸引正在寻找产卵食物的雌蝇。在科学研究方面，澳大拉西亚和非洲的兰花多样性覆盖率分别为15%和20%，而温带亚洲、热带亚洲和南美洲的兰花多样性覆盖率则低得多。约76%的兰花物种完全依赖传粉者进行繁殖。高度专业化的授粉系统十分常见，在所研究的兰花中，约有55%的兰花只有一种已知的授粉者。54%的兰花物种为授粉者提供奖励，其中约一半（51%）生产花蜜。由采集花香的昆虫授粉的兰花占奖励物种的24%，而生产花油的兰花约占15%。剩下的10%是提供毛状体（食毛、假花粉）、树脂、花粉或睡眠场所的物种。数据库中46%的物种都记录了欺骗行为，包括食物欺骗、产卵地点欺骗和性欺骗。食物欺骗是最常见的欺骗手段，占欺骗物种的60%。性欺骗占欺骗授粉记录的38%，出现在20个兰花属中。黄蜂和蜜蜂是最常见的授粉者，苍蝇和蚊子紧随其后。作者提醒说，还有许多数据收集工作要做。"尽管包含2900多个物种，但我们的数据库只覆盖了不到10%的兰科植物。虽然非洲、南美洲和亚洲的热带地区是兰花多样性的中心，但它们在兰花授粉研究中的代表性明显不足，尤其是在附生兰中，"菲利普斯博士说。"兰花授粉研究为发现新奇的授粉策略和了解开花植物吸引授粉者的适应性提供了巨大的机会。热带地区是兰花生物学中最大的未知领域，而许多最著名的澳大利亚兰花还没有被详细研究过。除了科学兴趣之外，这对保护工作也有重要的实际意义，因为许多兰花物种都依赖于一种主要授粉物种来维持生命。欺骗来吸引授粉者...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383753.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383753.htm

一些夜行昆虫被发现是花粉的超级传播者 例如飞蛾

一些夜行昆虫被发现是花粉的超级传播者例如飞蛾研究报告的共同作者、苏塞克斯大学环境生物学教授菲奥娜-马修斯说："蜜蜂无疑是重要的，但我们的工作表明，飞蛾授粉的速度比白天飞行的昆虫还要快。"研究小组在三天内从10个监测点收集了389677张图片，记录了11564次"昆虫探花事件"，统计了38216粒花粉。虽然飞蛾不是最常见的访客，只占昆虫访客的16%，但在移动和沉积花粉方面，它们的效率是超群的。当然，这在许多植物的生命周期中是必不可少的，在维持生态系统方面起着不可或缺的作用。世界上四分之三的农作物依靠昆虫授粉，然而由于气候变化和发展，它们的数量正在急剧下降。苏塞克斯大学的合著者马克斯-安德森说："飞蛾是重要的授粉者，它们被大大低估，研究不足。大多数授粉研究倾向于关注白天飞行的昆虫，对夜间发生的情况了解甚少。"白天飞行的昆虫在较长的白天时间里传播更多的花粉，但飞蛾在较短的时间里是更有效的传粉工。而且，尽管飞蛾生命周期中的幼年毛虫阶段可以对植物造成破坏，但它们成年后的辛勤工作需要得到更多认可。这项研究还强调了城市环境是如何直接影响野生动物的，并建议进行简单的改变，如在夜间关闭室外房屋的灯光，可以帮助夜间授粉者专注于他们的重要工作。安德森说："现在我们知道飞蛾也是重要的传粉者，我们需要采取行动来支持它们。"这项研究发表在《PLOSOne》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352633.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1352633.htm

科学家警告说昆虫对植物的破坏达到了前所未有的程度

科学家警告说昆虫对植物的破坏达到了前所未有的程度这片来自怀俄明州汉纳盆地的叶子化石，距今约5400万年，显示了昆虫的破坏。首席研究员，怀俄明大学博士毕业生LaurenAzevedo-Schmidt说："我们的工作弥合了那些使用化石来研究植物与昆虫在深层时间的相互作用的人和那些在现代背景下用新鲜叶子材料研究这种相互作用的人之间的差距。现代和化石记录之间昆虫损害的差异是惊人的"。阿泽维多-施密特与怀俄明大学植物学系和地质与地球物理学系教授埃伦-库拉诺以及加州大学戴维斯分校的助理教授艾米莉-梅内克一起进行了这项研究。劳伦-阿泽维多施密特在怀俄明州汉纳盆地的一个约有6000万年历史的矿床中寻找植物化石。她和其他研究人员将化石叶子与现代样本进行比较，发现今天的昆虫破坏率更高。在这项研究中，对晚白垩世至更新世时代（200万年前）带有昆虫捕食损伤的叶子化石进行了检查。然后由Azevedo-Schmidt将它们与从三个现代森林中收集的树叶进行比较。详细的研究考察了昆虫造成的不同类型的损害，发现与化石记录相比，最近的所有损害都明显增加。科学家们写道："我们的结果表明，尽管昆虫普遍减少，但现代的植物正经历着前所未有的昆虫破坏，"他们认为这种差异可以由人类活动来解释。尽管有必要进行更多的研究来确定昆虫对植物损害增加的确切原因，但科学家们说，气候变暖、城市化和入侵物种的引入可能产生了重大影响。研究人员写道："我们假设人类影响了现代森林中的（昆虫）损害频率和多样性，人类影响最大的是在工业革命后发生的。与这一假设相一致，2000年代初的标本馆标本比1900年代初收集的标本更有可能出现昆虫损害，这一模式与气候变暖有关。"但气候变化并不能完全解释昆虫损害的增加，他们总结说："这项研究表明，人类对植物与昆虫相互作用的影响强度并不仅仅受气候变化的控制，而是人类与陆地景观的互动方式。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334963.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334963.htm

兰科与果蝇 - 科学家发现植物与动物的独特新关系

兰科与果蝇-科学家发现植物与动物的独特新关系众所周知，兰科植物会通过模仿食物来源、繁殖地甚至配偶来诱使传粉昆虫访问花朵，但实际上并不提供任何回报。吃真菌、不进行光合作用的兰花属天竺葵也不例外：为了吸引果蝇（果蝇属），植物通常会散发出一种气味，就像它们通常以发酵水果或腐烂蘑菇为食一样。一只果蝇幼虫正在吞食地面上腐烂的花朵组织。资料来源：SuetsuguKenji果蝇被引诱到花丛中，被困在花丛中一小会儿，背上就会沾上花粉，然后把花粉传给同种的其他植物。因此，这种欺骗性的关系只对一方有利。神户大学的植物生物学家SuetsuguKenji是研究这些兰科的专家，他注意到该属的某一物种Gastrodiafoetida的花瓣特别肥厚，授粉后几天就会腐烂脱落。他决定对这些植物进行调查，寻找兰科进行"苗圃授粉"的第一个实例，即植物为授粉者提供繁殖地点。一只果蝇在天麻花内产卵。图片来源：SuetsuguKenji事实上，在发表于《生态学》（Ecology）杂志的研究报告中，他发现果蝇经常把卵产在这种植物的花朵中，而且它们的幼虫可以在这种环境中完全发育成成蝇。Suetsugu说："最引人入胜的一点是，与其俗称的'水果'蝇相反，专门以蘑菇为食的果蝇（Drosophilabizonata）主要利用腐烂的天麻花（Gastrodiafoetida）作为产卵场所。一种可能的解释是，天麻是一种非光合兰花，以真菌为食。这些非光合兰科经常表现出与它们同化的真菌相似的化学性质，作为一种以蘑菇为食的植物，G.foetida的味道很可能与蘑菇相似，这使它成为专食蘑菇的果蝇的主要目标。这一发现意义重大，因为它发现了一种新型的苗圃授粉系统，超越了该属植物中常见的欺骗策略。神户大学的研究人员进一步解释说，这种关系既不是强制性的，也不是特定的，也就是说，果蝇也会在真菌上产下发育完全的卵。因此，这一发现可能代表了从欺骗性关系向互利共生关系过渡的一个例子，这有两个因素：一是植物的成本很低，因为授粉后不再需要花瓣；二是近缘的天麻科植物主要采用欺骗性策略，而不提供苗圃。一朵濒临腐烂的天麻花。图片来源：SuetsuguKenjiSuetsugu总结道："兰科有近30000个品种，是世界上种类最繁多的植物群体。此外，它还有助于人们了解自然界中错综复杂的互利关系。对植物如何提供真正的益处而不仅仅是欺骗授粉者的理解，可能会影响对植物与动物相互作用及其进化动态的更广泛研究"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380021.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1380021.htm