薜荔果的秘密--协同进化的榕树与榕小蜂

许多物种依赖其他物种而生存,通常情况下是一种物种利用另一种物种,但有时两种物种也可能在生存竞争中同心协力。你有没有听说过这样一对动植物,它们“合则皆旺,分则皆亡”:植物离不开它的寄生虫,失去了虫的寄生,它就将断种;而全由植物哺育的这种昆虫“知恩图报”,大部分的雌性成虫专为植物传粉效力,传粉以后怀着满腹的虫卵死去。     

植物的传粉

植物传粉的媒介很多。以昆虫作为传媒的叫虫媒传粉，色彩、香味和花蜜是虫媒花吸引昆虫的三件“法宝”。若以风力作为传媒的叫风媒传粉，这样的花无虫媒植物的“法宝”，需要产生大量的花粉及具备高度退化的花部各器官。虫媒植物和风媒植物随处可见，这里我们要看的是自然界存在的一些鲜为人知的特殊传粉方式。 水媒植物 苦草是一种水生植物，它的根扎在池塘底的污泥中，叶呈条形，很像韭菜，浸于水中，但花却开放于水面以上。苦草是雌雄异株，雌花有长长的花柄自植株的基部长出，更为奇特的是，其长度还往往随水的深度而变化，当水深时，花…     

群落水平上传粉生态学的研究进展

同地开花的植物共享传粉者,传粉者通常在多种植物上觅食,这些事实激发人们在群落水平上开展传粉生态学研究.与以单种植物为对象的传粉研究相比,从群落水平研究植物与传粉者、植物与植物之间的互作,有利于阐明传粉者与植物间关系的演化、探讨传粉过程在群落构建中的作用.对植物与传粉者互利关系的研究,已经从访问网络的结构动态,深入到网络的构建机制和对群落植物繁殖的切实影响上.从群落水平研究传粉者对花部特征的选择,分析共存植物的系统发育关系,可为花部特征演化提供更有力的证据.植物与植物之间由传粉者介导的互作研究,已经由成对或者少数几种植物之间,发展为在群落内的多种植物之间进行.由于传粉者对植物雄性和雌性功能的影响不同,植物之间互作表现出不同规律.相关研究从传粉者效率、植物柱头的花粉干扰和传粉过程的花粉丢失等多角度研究传粉者对植物雄性和雌性功能的作用.传粉作为一项基本生态服务,受到了多种人类活动的显著影响,尤其是外来物种入侵、生境破碎化等因素的不利影响.群落水平的传粉生态学研究在我国已有开展,今后的研究有必要在不同时空尺度上进行多层次调查和实验性工作,才能深入研究植物与传粉者、植物与植物的互作模式,从更大尺度揭示群落的构建机制、种间关系和花部特征演化.     

植物与传粉者地理镶嵌的协同演化:过程、证据与展望

协同演化是两个或更多互作物种间,因交互选择导致特征发生交互式的演化转变.地理镶嵌的协同演化理论认为,成对协同演化发生在不同的地理环境水平上.对植物与传粉者而言,地理镶嵌式的协同演化是指在不同地方的植物,其传粉者的不同导致了植物花部特征的分化,也被称为传粉生态型.对传粉生态型概念的研究多集中在不同的海拔以及生境传粉者体型、传粉者功能群与植物花部特征或花报酬的协同演化.总结近年来的研究,可将植物与传粉者地理镶嵌的协同演化的形式归纳为5类:花形态、花结构、花颜色、花气味信号成分、花报酬与传粉者的种类或者体型的协同演化关系.未来在研究植物与传粉者地理镶嵌的协同演化时,不仅要关注植物与传粉者特性本身,还应关注非生物环境因子.高通量基因测序以及新的分析手段的引入,可进一步推进植物与传粉者的地理镶嵌的协同演化研究.     

传播美的使者:食蚜蝇

春天,大地从沉睡中苏醒,百花齐放、万鸟争鸣.在春暖花开的季节,蜜蜂、蝴蝶、蛾等都在为花儿授粉而忙碌,传递着花儿的千言万语,为植物的“婚恋”充当着不可或缺的授粉使者——“红娘”.在漫长的生物进化过程中,虫媒花和传粉动物之间建立了特殊的关系:虫媒花一般通过鲜艳的色彩或芬芳的气味、甘甜的花蜜来引诱传粉动物;传粉动物为取食花蜜和花粉而光顾这些花,它们在取食过程中就帮助虫媒花完成了传粉.     

“捡”来的科研项目

榕树与榕小蜂的共生关系研究,是笔者曾经做过的的一个国家级科研项目。说起来,这还是一个“捡”来的项目。 榕-蜂共生关系其实是一个已经困惑了科学界几十年的老问题。我国学者历来都只能说明无花果并非无花而结果,至于隐头花序中那么多的花是风媒传粉还是虫媒传粉,谁都不知道。笔者曾进行过长期的寻找无花果小蜂的工作,不论出差到何处,不论什么季节,只要看到无花果便想法弄来剖开,仔细琢磨,但是十几年的努力全无结果——根本找不到传粉的无花果小蜂。     

上帝赐予的琼浆玉液花蜜

本刊上期文章《花儿为谁绽放》介绍,开花植物为了吸引传粉动物为自己传粉,进化出了各具特色的花朵,其结构之精细、独特．犹如“上帝的杰作”。本文将告诉读者：如果说植物的花朵是“上帝的杰作”．那么．花朵产生的花蜜则是——[编者按]     

花的“媒人”

有花植物世界中,有一大类是靠动物、风或水帮助传粉的。能为植物传粉的动物有很多种,比如鸟、蝙蝠、昆虫等。 蜂鸟做“红娘” 产于南美洲的蜂鸟有很多种类,它们身体极小,有时比黄蜂还小,不过也有大如燕子的。蜂鸟的羽毛非常美丽,嘴细长如小管状,舌能自由伸缩,常常飞行于花间,取食花蜜和花上的小昆虫。 当蜂鸟取食花蜜时,就可以起到传粉作用。因为它在某一朵花上取食花蜜时,管状嘴会碰上花冠内     

封面说明

<正>近年来,群落水平上的传粉生态学研究表明,自然界中的传粉系统主要是泛化的,一种传粉动物往往为多种植物授粉,一种植物接受多种传粉者访问.黄双全课题组在云南香格里拉对高山草甸的多年调查表明,植物与传粉者相互作用的网络结构是嵌套的,核心的组群在年际间变化相对较小.例如熊蜂工蜂可在花部特征有明显差异的植物上觅食,封面图片显示在川续断(Dipsacus asperoides)的头状花序上有3只白背熊蜂(Bombus f estivus)、1只眠熊蜂(Bombus     

花蜜 上帝赐予的琼浆玉液

本刊上期文章《花儿为谁绽放》介绍,开花植物为了吸引传粉动物为自己传粉,进化出了各具特色的花朵,其结构之精细、独特,犹如“上帝的杰作”。本文将告诉读者:如果说植物的花朵是“上帝的杰作”,那么,花朵产生的花蜜则是——有色饮料科学家发现,虽然大多数花蜜是无色的,但还是有     

环境可强制植物改变性别

大多数植物物种是雌雄同株,它们在同一朵花上,既有雄性生殖器官,又有雌性生殖器官。雌雄同株植物可能由于增加或减少它们专用于生产花粉(雄配子)或种子(雌配子)的能量的数量而改变它们的性别。在植物界中占少数的植物物种的大多数植物,它们的性别象大多数动物一样,分成不同的雄性个体和雌性个体。性别分离的植物物种称为雌雄异株物种。生物学家通常认为,雌雄异株植物的个体的性别是由它的基因型决定的:具有一种基因型的个体成为雄性,具有另一种基因型的个体成为雌性。但     

植物会战斗吗?

是的,某些植物真的会战斗,而且还会使用生化武器哦！这些植物的作战对象不是别人,正是它们的“近亲”或“近邻”。是不是有点难以置信？植物间的斗争和动物间的争斗不能相提并论,所以人们几乎很难发现植物也有凶险的一面：某些植物会在土壤中下毒,来毒害它的兄弟姐妹或者竞争对象,科学家称这为“相互影响战略”。如黑核桃树会产生一种胡桃酮,这种物质几乎可以杀死周围所有的植物。它们还会遮蔽周围植被所需的阳光,并释放出更多胡桃酮来“关闭”那些为其他植物输送营养的通道。其他物种如凤仙花,会争先恐后地争夺阳光,目的只为排挤它的邻居。     

外来物种入侵

近１０余年来，由外来物种入侵本土而造成的生态事件，已引起世界各国的广泛关注。１９９９年２月，美国总统克林顿发表声明说“非本土植物和动物排挤本土物种，破坏生态平衡，给经济造成了严重损害，甚至还改变了我们的地貌。”据此，克林顿责成美国农业部、商务部和内政部在１８个月内制定一份解决这一问题的详细计划，并要求国会向该项行动的预算增拨２９００万美元的资金。严重的生态后果应该说，生物入侵也像物种灭绝一样是一个自然的过程。比如，有一种原产美洲、后来落户英伦三岛的野鸭，每年总要沿着一定线路游徙到西班牙，而它们到…     

传粉生物学的研究进展

传地生物学是研究与传粉事件有关的种种生物学特性及其规律的一门学科，是植物生殖生态学和进化生物学关注的焦点之一，概述了近年来的主要研究热点及其进展，包括植物性表达的多样性及其进化、传粉者与花部特征的相互作用及其进化机制、传粉系统的进化、花粉竞争的生物学含义、花粉流的标记方法及散布规律的研究等５个方面，介绍了中国传粉生物学研究的现状及不足之处，结合国际上的发展趋势已由观察的、静态的描述传粉现象的阶段过     

多样的植物

“三江并流”地区是欧亚大陆植物多样性最典型的地区之一,是许多植物的分化和起源中心,具有丰富的珍稀濒危植物物种。 “三江并流”地区的植物种类丰富。有高等植物210余科,1200余属,6000种以上。该地区以占中国0.4％的面积,容纳了中国20％的高等植物。     

长白山阔叶红松林木本植物繁殖特征及其关联性

为了探究群落水平上木本植物有性繁殖特征及其关联性,对长白山阔叶红松林25 hm2大型动态监测样地内木本植物进行了调查分析.结果表明:(ⅰ)该森林木本植物在繁殖性状方面表现出复杂的多样性,同时,不同繁殖特征如性系统与传粉方式、果实类型之间,以及与种子质量和生活型等生态特征之间存在关联性;(ⅱ)样地内49%的物种是两性花植物,27.5%是雌雄同株植物,23.5%为雌雄异株植物,雌雄同株植物所占比例与热带森林相比偏高;(ⅲ)不同性系统的物种花期基本同步,而果期则表现出较大的差异;(ⅳ)和热带、亚热带森林的研究结果类似,性系统和传粉方式、果实类型、生活型之间都表现出明显的相关性;(ⅴ)不同性系统之间种子质量差异显著,雌雄同株的种子质量最大,两性花的最小.另外,不同生活型的种子质量之间也存在着明显差异,乔木种子较灌木种子更轻.总体来看,长白山阔叶红松林各繁殖性状之间有复杂的关联性,而且还表现出"常见种以虫媒传粉、雌雄同株的树种居多"这一温带森林独有的特点.     

海滨锦葵的滞后白花授粉策略

尽管在进化过程中植物面临不利白花授粉的选择，但许多植物仍维持混合的授粉机制．在被子植物中从优势的异花传粉到白花传粉是最广泛和普遍的进化转变．花的形态特征和行为，如雌雄异位、雌雄异熟、花部运动和花冠脱落等影响植物的传粉模式和繁殖．如果一个植物种群仅仅依靠动物在个体间传递花粉，     

南极发现“郁金香”巨虫

最近，进行水下考察的科学家在南极海底发现了一种非常奇怪的巨型虫（图1）。从外形上看，它简直不像动物，而像一种植物——郁金香，同时还有点像臭名昭著的罂粟，但它却是一种真正的被囊动物。科学家说，这种被囊动物是南极洲海底的早期定居者之一，以浮游生物为食，最长可长到1米。它抽吸海水，然后经过体内的一个网状结构滤出食物。至于它的“花茎”，则通过它自己的“泵压”来支撑。     

植物的生长方向

植物对周围环境的反应，最奇妙的莫过于它的生长方向，比如从一粒小小的植物种子萌发开始，它就知道根应该往地下生长，而茎干则伸向天空。这是一个极为普通的现象，然而植物为什么会这样呢？它是怎样懂得“上”和“下”的概念呢？又是由什么力量促使它选择根朝下、茎朝上的生长方向呢？怎样解释这种生理机制？     

世界植物之最

目前,世界上已知绿色植物有25万种．在这数十万种植物中，有哪些植物处于几乎极端的生长状态呢？下面，我们就看看世界植物之最： 世界上最大的草本植物当属旅人蕉．它为多年生乔木状常绿大型草本植物，植株可达15米，叶大如芭蕉，具长柄。呈两列整齐地生于茎的两侧，茎扁平，叶片展开如大型折扇状，形态奇特别致。叶鞘能贮藏大量水液．沙漠旅行的人常以刀具切取水止渴，故名。它的繁殖也非常特别．需要狐猴掰开坚实的花瓣来为其进行传粉。