《自然》:保护全世界的30多万种花,关键因素 传粉者多样性

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《自然》：保护全世界的30多万种花，华人学者指出关键因素  传粉者多样性

在稀有植物种与传粉者形成专属关系，植物的花的特征，包括形状、颜色和花序等。多样化群落中，稀有植物种有专属传粉者和共享传粉者。为了保护稀有植物种和多样化的植物群落，我们还需要保护植物成功繁殖所依赖的传粉者的多样性。以此引伸到动物来思考一些种族延绵的其他问题、百万年乃至千万年或更前来动物繁殖力等弱致物种灭绝。 而保护繁殖力弱等濒危动物如大熊猫、朱鹮等重要。另一方面降低蚊子、蝙蝠等动物繁殖力等以降低乃至消灭以及预防疟疾、脑炎、新冠病毒肺炎等传染病。本文是植物等繁殖、种族延绵关联重要基础科学研究论文。

学术经纬

2021/09/22
论文
论文标题：Pollinators contribute to the maintenance of flowering plant diversity
作者：Wei, Na, Kaczorowski, Rainee L., Arceo-Gómez, Gerardo, O’Neill, Elizabeth M., Hayes, Rebecca A., Ashman, Tia-Lynn
期刊：Nature
发表时间：2021/09/08
数字识别码：10.1038/s41586-021-03890-9
摘要：Mechanisms that favour rare species are key to the maintenance of diverse communities1,2,3. One of the most critical tasks for conservation of flowering plant biodiversity is to understand how plant–pollinator interactions contribute to the maintenance of rare species4,5,6,7. Here we show that niche partitioning in pollinator use and asymmetric facilitation confer fitness advantage of rarer species in a biodiversity hotspot using phylogenetic structural equation modelling that integrates plant–pollinator and interspecific pollen transfer networks with floral functional traits. Co-flowering species filtered pollinators via floral traits, and rarer species showed greater pollinator specialization leading to higher pollination-mediated male and female fitness than more abundant species. When plants shared pollinator resources, asymmetric facilitation via pollen transport dynamics benefitted the rarer species at the cost of more abundant species, serving as an alternative diversity-promoting mechanism. Our results emphasize the importance of community-wide plant–pollinator interactions that affect reproduction for biodiversity maintenance.

所属学科：
植物学
药明康德内容团队编辑



地球上大约有352000种植物，其中将近90%依赖昆虫或其他动物进行授粉和繁殖。在顶尖学术期刊《自然》上，植物学家Na Wei博士与其同事通过分析植物和传粉者之间的相互作用，发现了传粉者如何帮助开花植物维持多样性。




“多年来，有一个难题一直困扰着科学家：多样化群落中，各种各样的植物稀有种是如何与常见物种共存的。”Wei博士说，“我们认为，传粉者可能是解开这一难题的关键因素。”

这项研究对保护本地植物和自然系统具有重要意义。《自然》杂志同期还为此发表了专文评论。



本研究的第一作者和共同通讯作者Na Wei博士（图片来源：实验室主页）


在加州McLaughlin自然保护区一些环境特殊的栖息地，Wei博士与同事们在两年的时间里监测了416种传粉动物，包括蜜蜂、胡峰、蝴蝶、蛾、蝇和蜂鸟等。这些传粉者拜访了79种不同的开花植物。

通常，由于传粉者有限，为了确保可以成功授粉结果，一些植物会发展出适应性结构或形态特征，适应特定的昆虫等传粉者，从而形成专门的关系。

而研究人员使用系统发育结构方程模型（phylogenetic structural equation modelling）分析后发现，开花植物与传粉者之间的特化关系比预期的程度更大。与数量丰富的常见种相比，稀有种似乎更有可能与传粉者形成专属的特化关系，从而确保它们的繁殖，维持物种的存续。

在稀有植物种与传粉者形成专属关系的过程中，植物的花的特征，包括形状、颜色和花序等，是特化程度的重要预测因素。

不过，并非所有的稀有植物种都有专属的传粉者。研究人员也发现，有些稀有种不得不与其他植物物种使用“共享传粉服务”。在这种情况下，主要被常见种吸引过来的传粉者会停下来为同时开花的稀有种采集花粉，使稀有种受益。



多样化群落中，稀有植物种通过专属传粉者和共享传粉者来提高适应度（图片来源：参考资料[1]）


研究作者总结说，这些结果表明，为了保护稀有植物种和多样化的植物群落，我们还需要保护植物成功繁殖所依赖的传粉者的多样性。“鉴于全世界传粉者减少和气候引起的植物丰度变化，了解传粉者如何促进稀有植物种的持续存在，可以说是在人类世（Anthropocene）全球生物多样性保护的最关键任务之一。”论文中强调。


参考资料：

[1] Wei, N., Kaczorowski, R.L., Arceo-Gómez, G. et al. Pollinators contribute to the maintenance of flowering plant diversity. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03890-9

[2] Marcelo A. Aizen (2021) Pollination advantage of rare plants unveiled. Nature. Doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02375-z

[3] Pollinators contribute to flowering plant diversity. Retrieved Sep. 13, 2021 from https://www.eurekalert.org/news-releases/927886

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03890-9

https://www.linkresearcher.com/t ... f-978c-28cae6567e22



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