三亿年前的双生苏铁及其授粉者​

2020-09-02 234裸子植物

苏铁植物是植物界的化石,可以追溯到大约3亿年前。在没有花的世界中,这些棕榈状植物的森林是恐龙景观的主要特征。如今,苏铁只是其辉煌过去的遗迹:估计只有19个属被称为化石,而在11个活属中,大多数处于濒临灭绝的状态。由于栖息地丧失,生长缓慢和繁殖不频繁而灭绝。

三亿年前的双生苏铁及其授粉者

Dennis Wm博士在与Fairchild热带花园的联合项目中。史蒂文森(Stevenson)是纽约植物园哈丁与利伯曼实验室(Harding&Lieberman Laboratories)的负责人,也是全球领先的苏铁专家。他正在研究其授粉生物学。他的工作证实三亿年前的双生苏铁及其授粉者,苏铁被特定种类的象鼻虫和甲虫授粉,并揭示了植物之间的共生关系-两种不同生物共同生活的互利关系。和传粉媒介,表明苏铁的生存取决于其生态系统的保护。授粉-将载有精子细胞的花粉从雄性结构转移到雌性结构中进行发芽-涉及到雄性和雌性苏铁植物,它们的生殖结构称为锥,当两种植物都达到成熟时就会产生。带有花粉的雄性锥的形状,大小和颜色与雌性锥不同。

研究结果

史蒂文森(Stevenson)博士对Zamia furfuracea的研究Zamia pumila和Dioon califanoi表明,三亿年前的双生苏铁及其授粉者,每个苏铁属都有其传粉媒介属,每个苏铁属都有其自身的种类和传粉者。他发现了一个有趣的植物/动物相互依赖的故事,其中每个参与者都遵循精确的事件序列并扮演特定角色,以确保两个物种的繁殖。在这种亲密关系中,昆虫进行授粉,而苏铁则为昆虫提供食物,庇护所,繁殖地点和幼虫保护。

史蒂文森博士发现,例如在扎米亚(Zamia furfuracea)中,传粉机制始于苏铁适应其情况的武器:雄锥,昆虫孵化。和摄食场所,通过隔离大部分毒素来降低防御能力,而对昆虫不满意的雌性圆锥体则分散其毒素以防止将来的种子被捕食。准备迎接授粉媒介,成熟的雄性锥体散发出热量,并散发出诱人的香气,被雌性锥体模仿,后者也模仿雄性形态。在没有真正动机的情况下,雌性锥实际上伪装成雄性来吸引花粉载体昆虫的到来。在雄性植物的15至20个视锥细胞中,昆虫会选择并聚集在一个或两个可准备释放花粉的昆虫上,然后进食并繁殖,小心地避开仍然含有弥散毒素的植物部位。昆虫利用螯合的毒素制造幼虫的茧,保护幼虫免受掠食者的侵害。下一代昆虫被花粉覆盖,从苏铁飞到苏铁,在雌性锥果上停留足够长的时间,以传播发芽所需的花粉。授粉者甚至适应了苏铁的2至3年繁殖周期,因为季节结束时的幼虫可以方便地进入休眠状态,只有苏铁下一个繁殖周期的成熟球果香气才能打断。这个古老的植物繁殖系统打破了所有的寿命记录,并实现了100%的生育率。

引用

New York Botanical Garden. "A 300-Million-Year Old Twosome: The Cycad And Its Pollinator." ScienceDaily. ScienceDaily, 6 August 1998. www.sciencedaily.com/releases/1998/08/980806084750.htm.

上一篇下一篇