薜果的秘密——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。     

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…     

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.     

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。     

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.     

黑玫瑰终结"无黑论"

植物学界曾经流行一种“无黑论”的说法,即在自然界是很难见到黑色花的,甚至可以说,在自然界里根本不存在黑色花。“无黑论”认为,在优胜劣汰的自然环境中,黑色花是最容易被淘汰的。首先,黑色花暗淡无光,既不鲜艳,又不漂亮,很难招蜂引蝶,尤其在夜间更难被昆虫发现,在传粉、授精和繁殖后代方面没有任何优势,如果自花传粉,则容易造成品种退化,要么“改头换面”抛弃黑色,用别的颜色取而代之,要么自行消亡退出舞台。其次,黑色能吸收太阳光中所有波长的光波并转化为热能,而花朵是极为娇贵幼嫩的,所以黑色花经不住太阳的灼烤,它升温快、蒸腾快、失…     

携带"武器"的植物

“炸弹”树生长在南美洲的沙箱树,可以说是威力最大的植物“武器”。它的果实成熟后会爆炸,发出震耳欲聋的巨响,爆炸力相当于一枚小型手榴弹。爆炸时,它的外壳碎片像弹片一样飞散开来,杀伤力很大。“炮弹”瓜非洲北部有一种叫“喷瓜”的植物,当地居民称它为“植物炮”。秋季,喷     

大鲵胚胎发育的真相

大鲵又名“娃娃鱼”,是我国特有的珍稀两栖动物、国家二级保护动物,在世界自然保护联盟（IUCN）的物种红色名录中被列为“极危级”。它属于由水生脊椎动物向陆生脊椎动物过渡的类群,是一种非常古老的物种,也是现存体型最大的两栖动物。     

资讯

“生命之树”工程将揭开奥秘美国科学家最近即将开始着手建造“生命之树”工程。“生命之树”最终将地球上所有现存的生物———从微生物到鸟类到巨型爬行动物,是如何与另一种生物相互发生联系的,特别是植物、蜘蛛类、鸟类和恐龙类等生物之间相互联系的秘密详尽地展示出来。工程预计需要十年多一点时间完成。几代生物学家已在植物群和动物群中勾画出了规模宏大的进化模式示意图,科学家也已描绘出了地球上现存的大约170万种物种。但其中大多数物种未被研究过,且有上百万种物种未被编上目录。工程将采用在分子遗传学和计算机技术中的最新技术,…     

对策论简介

本期学科介绍中,介绍了对策论和细胞地理学两门学科。“对策论”又名“博奕论”或“竞赛论”,是运筹学的重要分支。四十年代以来,由于战争和生产的需要,发展迅速。《对策论简介》一文以深入浅出的形式介绍了这门学科的基本概念和方法。细胞地理学是细胞学与植物地理学交叉、渗透而出现的一门新兴学科。在物种进化的研究领域中,它可与形态学观察的研究相互补充,而且在某种强度上更为可靠。     

分子减速进化的普遍性研究

分子水平“中性突变”的发现与“中性学说”的提出丰富了人们对生物进化尤其是分子进化的认识,同时对达尔文主义提出了严峻挑战.中性论者认为:分子水平的绝大部分突变对生物体既非“有利”,亦非“有害”,而是中性.它们主要是通过在群体中的遗传漂变被随机固定或消除,因而具有恒定的,与生物世代长短无关的突变速率.60年代中期Zuckerkandl等提出的“分子进化钟”假设(即分子进化速率在整个物种演化中恒定)是中性理论的主要支柱.但此假设自问世以来就一直存有争议,只是由于双方均采用相对分子进化速率(为两物种分子进化速率均值),双方的证据均不能让对方信服.为解决此论争,我们建立了绝对分子进化速率(指单一物种分子进化速率)计算方程,揭示多系-集落刺激因子(multi-CSF)与GM(粒单系)-CSF在哺乳动物进化中不遵守“分子进化钟”,其进化速率随物种进化程度提高而降低,即呈现“减速进化(slow-down evolution)”.为判断此现象的普遍性,本文系统分析了4种不同蛋白质从单细胞原核生物到单细胞真核生物、植物、节肢动物,直至灵长类中人的绝对分子进化速率的变化情况,证明“减速进化”在不同蛋白质/酶中,在不同物种进化中均普遍存在,因而推测为一种普遍的规律.此外,本文还尝试了用此规律来分析、估计相近物种(     

贡嘎山地区的珍稀植物

(一) 珍稀植物,即珍贵、稀有和濒危植物的总称。一般说来,是指那些在科学和经济上具有重要价值,但在数量上稀少或分布区狭窄的濒临绝灭的植物种类。在我国,又把珍稀植物称为国家重点保护植物。对于某一个具体的物种来说,它所处的珍稀地位并不是一成不变,随着它数量的增减和分布区的扩大缩小,它所受到的保护级别也会随之而发生变化。贡嘎山地区地质历史演变的特殊背景和复杂多