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近日，一组研究人员发现，毛地黄（foxgloves）在传播到美洲后因蜂鸟成为其新授粉者而迅速演化，花冠管长度发生了明显改变。当地时间4月11日，相关论文刊发在英国生态学会旗下的《生态学杂志》上。
英国苏塞克斯大学、哥伦比亚安第斯大学和哥斯达黎加大学的研究人员对常见的毛地黄进行了研究。这是一种由大黄蜂授粉的欧洲本土物种。研究结果首次表明，随着环境的变化和新传粉者的出现，花朵在物理形态上会发生迅速的变化。
他们比较了英国的毛地黄（由大黄蜂授粉）和大约200年前引入哥斯达黎加和哥伦比亚的毛地黄（由多种大黄蜂和蜂鸟授粉）。他们发现，这种花根部的圆锥结构——称为近端花冠管——在美洲的品种中要大13%至26%。毛地黄的近端花冠管长而狭窄，其中保存着花蜜。这种形状将花的“造访者”限定为具有长口器的昆虫。
论文作者之一、萨塞克斯大学的Maria Clara Castellanos博士介绍道：“我们发现，现在哥斯达黎加和哥伦比亚的毛地黄与欧洲本土毛地黄相比，花朵根部的花管更长。在其他许多从异域引入的植物种群中，也存在类似的特征性自然选择现象。长花冠之所以是许多蜂鸟授粉植物的共同特征，可能是由于它提高了授粉互动过程中花粉传输的精确度，也可能是因为它排除了其他授粉效率较低的昆虫。”
这些引入的毛地黄每两年繁殖一代，直到现在，上述变化大约延续了85代左右。这表明，演化过程十分迅速。
此外，研究人员还证实蜂鸟是高效的毛地黄授粉者。Castellanos博士解释道：“我们数了花里的花粉粒后发现，蜂鸟每次拜访后携带的花粉比大黄蜂还多。”
这项研究也揭示了侵染（invasion）如何用于探索花的结构演化。研究人员表示，由于人类常常会影响植物和传粉者的数量及种类，上述情况很可能也会经常发生。
“我们的研究表明，在新环境中，快速进化可能是塑造花卉多样性的重要力量。”Castellanos博士展望道：“世界各地的植物正在经历传粉者的变化，了解这一变化对于演化的影响十分重要。”
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编译：朱明逸
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《生态学杂志》
期刊编号：0022-0477
原文链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-04/bes-sfr040721.php
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