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动物取食压力或迫使植物“隐蔽自己

作者:张雯雯来源:中国科学报发布时间:5/29/2014 4:43:48 PM浏览量:720

    本报讯(记者 张雯雯)记者从中科院昆明植物研究所获悉,该所博士牛洋在研究员孙航的指导下,通过对高山植物囊距紫堇进行研究,检验了植物隐蔽性色彩的适应意义,首次在收支权衡的框架下探讨了这类植物特殊色彩的进化。相关结果日前在线发表于《新植物学家》杂志。

    据牛洋介绍,色彩作为一类重要的交流信号在生物的相互作用中非常普遍。一方面,动物利用伪装性色彩躲避天敌的攻击,而掠食者则避免被猎物发现。另一方面,有花植物能够利用色彩作为吸引信号与访花动物发生相互作用。不过,与高调的展示相反,“隐蔽自己”作为另一类有效的防御手段在植物中却很少受到关注。

    “囊距紫堇生长于我国西南高山流石滩生境中,我们研究该种高山植物发现,它的叶片色彩呈现二态性。一些个体具有绿色叶片,另一些个体具有灰色叶片,它们与砾石背景非常相似。”牛洋说,它还是一类高山蝶类的寄主,这类蝴蝶的成虫在产卵时通过视觉定位寄主,幼虫以紫堇为食。

    研究人员首先通过光谱测量和蝶类视觉模型计算证实,与绿色个体相比,天敌很难区分灰色个体和砾石背景。此外,他们发现叶片的灰色源于更丰富的花青素。但绿色和灰色的叶片在光合表现方面却无差异,对访花昆虫的行为也没有显著影响。更重要的是,遭到幼虫啃食的绿色个体比灰色个体更多,并有更多的绿色个体被完全啃食,导致灰色个体拥有更高的生存概率。

    结果表明,来自动物的取食压力可能塑造了囊距紫堇叶片的特殊色彩,植物通过与环境相似的叶片颜色隐蔽自己。实际上,在戈壁、沙地和高山流石滩生活的许多植物都呈现出与其生境相似的色彩,它们或许都经历着或经历过相似的选择压力。

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