環(huán)球精選！研究新發(fā)現(xiàn)！非綠色植物也存在傳粉→

近日，來(lái)自法國(guó)索邦大學(xué)和智利南方大學(xué)的研究人員拉瓦特等人通過嚴(yán)格的控制實(shí)驗(yàn)，揭示了一類非綠色植物在水生環(huán)境中的傳粉新發(fā)現(xiàn)。

中國(guó)科學(xué)院國(guó)際人才計(jì)劃訪問學(xué)者、英國(guó)北安普頓大學(xué)杰夫·奧利頓教授和中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所任宗昕副研究員應(yīng)邀對(duì)綠色植物起源之前是否存在傳粉現(xiàn)象進(jìn)行了評(píng)述和展望。研究成果以“在綠色植物起源之前是否存在傳粉現(xiàn)象？”為題，以評(píng)述形式發(fā)表于國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》。

紅藻 中國(guó)科學(xué)院海洋研究所 孫忠民 攝

(資料圖)

“一般我們認(rèn)識(shí)的植物即為綠色植物，包括綠藻、輪藻和陸生植物。綠色植物與其它真核生物大約在10億年前發(fā)生分化。”任宗昕介紹，在12億年前，占據(jù)地球絕大部分的是海洋，此時(shí)紅藻類起源。紅藻類在很長(zhǎng)地質(zhì)歷史時(shí)期占據(jù)了地球自養(yǎng)生物的主體，直到約5億年前綠色植物開始從海洋登陸?，F(xiàn)如今，海洋中依然興盛著各個(gè)不同門類的“藻類”，包括灰藻、紅藻和多種多樣的綠藻等。

通常認(rèn)為傳粉只發(fā)生在種子植物中。通過媒介實(shí)現(xiàn)傳粉的植物物種占據(jù)了現(xiàn)今地球陸地植物的大多數(shù)，而在水生環(huán)境中，沉水的水生被子植物往往通過水流進(jìn)行傳粉，那在綠色植物起源之前或者從水生環(huán)境登陸之前，是否有傳粉現(xiàn)象的存在呢？海洋中常見的紅藻類是否存在類似于被子植物的傳粉現(xiàn)象呢？

紅藻中國(guó)科學(xué)院海洋研究所 孫忠民 攝

全球約7000余種紅藻，包括紫菜和石花菜等，是光合自養(yǎng)生物。紅藻類的有性生殖為卵式生殖，由精子囊中釋放出來(lái)的成熟精子，隨媒介抵達(dá)雌性器官果胞，與果胞頂端的受精絲接觸，經(jīng)此進(jìn)入果胞，與其中的卵結(jié)合，完成受精過程形成合子。紅藻生殖細(xì)胞都不具鞭毛，在水中的游動(dòng)能力差，暗示紅藻可能由動(dòng)物媒介進(jìn)行傳粉而實(shí)現(xiàn)繁殖。

拉瓦特等人的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，紅藻綱杉藻目江蘺科江蘺屬藻類由節(jié)肢動(dòng)物門軟甲綱等足目蓋鰓水虱科蓋鰓水虱屬動(dòng)物實(shí)現(xiàn)雄配子體到雌性器官的傳遞，從而完成受精過程，是非綠色植物能夠在水生環(huán)境中實(shí)現(xiàn)動(dòng)物傳粉的全新發(fā)現(xiàn)。

傳粉現(xiàn)象在紅藻類中的發(fā)現(xiàn)，極大的擴(kuò)展了依賴于動(dòng)物傳粉類群的范圍。紅藻類起源于12億年前，而等足目甲殼動(dòng)物起源于3億年前，因此，這種原始的傳粉互利關(guān)系可能已經(jīng)存在了3億年甚至更長(zhǎng)時(shí)間；由于紅藻類物種多樣性高，因此這類傳粉現(xiàn)象在海洋中普遍性可能很高，意味著大量這樣的互作關(guān)系可能尚未被揭示出來(lái)。拉瓦特等人的研究使得人們對(duì)傳粉互作關(guān)系的認(rèn)知從陸地?cái)U(kuò)展到了更加廣闊的水下世界。

另外，該互利關(guān)系中，紅藻為等足目甲殼動(dòng)物提供可以附著的生存環(huán)境，避免被捕食和被洋流沖走；等足目甲殼動(dòng)物以粘附在紅藻藻葉表面的硅藻為食，可以清理紅藻藻葉，促進(jìn)紅藻的生長(zhǎng)；而拉瓦特等人的研究發(fā)現(xiàn)等足目甲殼動(dòng)物能為紅藻傳粉，是紅藻有性生殖的必要條件。因此該系統(tǒng)可稱為“雙重互利關(guān)系”，形成相互依賴的互利生態(tài)關(guān)系。

最后，大多數(shù)的紅藻生長(zhǎng)在海岸帶，而這些環(huán)境恰恰是人類干擾和氣候變化影響最大的區(qū)域。甲殼動(dòng)物對(duì)海洋水溫變化、水質(zhì)酸化和污染極為敏感。因此，這些海洋里重要的互作關(guān)系在我們尚未認(rèn)知的時(shí)候，可能已經(jīng)受到了全球變化的嚴(yán)重威脅。研究表明，保護(hù)海洋環(huán)境中的物種互作關(guān)系刻不容緩。

云南網(wǎng)記者張琦敏

關(guān)鍵詞： 綠色植物