花朵“自交”带来进化崩溃
三色堇（新华社资料图片）
（化石网cnfossil.com）据参考消息网：美国有线电视新闻网网站近日报道，促进全球粮食系统和生态系统稳定的古老、相互依存的关系可能正在发生变化。
许多开花植物可以自花授粉，或在自己的花朵之间传播花粉以生成种子并繁殖，但这些植物大多依赖蝴蝶和蜜蜂等传粉者来繁殖。
现在，在许多传粉者数量减少的情况下，关于一种花的交配系统进化的新研究揭示了一个显著变化，这种变化可能会加剧植物的昆虫伙伴面临的挑战。
这项研究发表在英国《新植物学家》杂志上，该研究的负责人萨姆森·阿科卡-皮多勒表示，这种花的生殖进化可能与环境变化有关，例如，栖息地遭破坏和传粉者的生物多样性迅速减少。
阿科卡-皮多勒及其同事比较了几十年前在法国收集的野生三色堇的种子和现在的三色堇后代，发现今天的三色堇花朵更小，花蜜更少，这是自花授粉增加的结果，对传粉者的行为有直接影响。根据这项研究，过去的三色堇比现在的三色堇自花授粉更少，吸引的传粉者也多得多。
蒙彼利埃大学的博士研究员阿科卡-皮多勒说：“似乎只有与植物和传粉者相互作用有关的性状才在进化。”他说，这些变化可能会限制植物适应未来环境变化的能力，并对“所有花卉生物多样性”产生影响——有可能减少开花植物的遗传、物种和生态系统变异。
论文的合著者皮埃尔-奥利维耶·谢普图告诉记者：“这可能会加剧传粉者的减少，并导致恶性反馈循环。”他解释说，如果植物产生的花蜜减少，传粉昆虫的食物就会减少，而这反过来又会加快动物数量的减少。
法国国家科学研究中心的进化生态学家、蒙彼利埃大学教授谢普图说：“主要信息是，目前我们正看到野生植物传粉者的进化崩溃。”
研究小组使用一种名为“复活生态学”的方法进行研究，让四种野生三色堇(学名为Viola arvensis)的种子发芽，这些种子是在20世纪90年代至21世纪初在巴黎地区收集的。
阿科卡-皮多勒解释说，一些繁殖体或植物中可以用来生长新植物的部分，可以在种子阶段停留“很长一段时间”。它们还活着，但代谢率很低。他说：“就像睡了很久。”
为什么“复活生物学”在世界范围内越来越受欢迎？
2021年，研究团队从二三十年前收集三色堇种子的确切地点采购了三色堇。然后，科学家进行了一项种群遗传分析，研究了自花授粉率和杂合度(即遗传变异性)的变化，以及与吸引授粉者有关的花的性状变化。
他们发现，在一份4000朵花的样本中，二三十年前收集种子的三色堇的自花授粉率在50%左右，而现在它们后代的自花授粉率上升到80%左右。与此同时，“复活”花朵的表面比现代花朵大10%，产出的花蜜多20%，而且经常吸引更多的黄蜂光顾。
州立旧金山大学研究传粉者与植物之间相互作用的生物学教授格蕾琴·勒布恩说，开花植物自花授粉(自交)的增加并不总是坏事。
没有参与这项研究的勒布恩说：“我们可以把(自交)看作是一种坚持策略。”她补充说，尽管不断增加的自交确实会导致种群中遗传变异的减少，以及其他一些负面影响，但它也能维持种群，“就像保险单一样”。
植物种群中遗传变异的减少很重要，因为那些拥有遗传变异库的植物可以更好地应对重大环境变化，有效降低灭绝风险。
但在阅读这篇新论文时，勒布恩说，她在一定程度上认为，自交的增加意味着种群将得到保护。她说：“如果植物能够持续存在，传粉者的数量再次增加，那就说明这是一种保护物种的机制。”
阿科卡-皮多勒说，目前还不清楚这种进化改变是否可以逆转，尽管新研究表明，植物种群的遗传多样性可能会在短期内枯竭。
最近的其他研究发现，作为有害的人类活动的一个结果，传粉者数量的减少威胁着粮食作物的未来以及依赖它们的许多物种的生存。
阿科卡-皮多勒说，越来越多的研究支持采取紧急保护措施，例如，开发和保护鲜花丰富的栖息地，作为花卉和筑巢资源，以帮助阻止全球传粉昆虫的减少。
阿科卡-皮多勒告诉记者：“我们的影响不仅杀死了一些植物个体……我们正在将它们置于一条可能对它们有害的进化道路上。”他说：“即使在我们消失后，在很长一段时间里，我们也会在许多物种的进化轨迹上留下足迹，在地球的生物多样性上留下足迹。”
