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颜色田弥生演变的惊喜

生物 2022-07-29 00:03:20

格罗宁根大学 这是博士

格罗宁根大学的生物学家卡斯帕·范德库伊用跨学科的方法分析了授粉者和花朵之间的相互作用

今年1月,他是关于这一主题的两篇评论文章的第一作者

学分:卡斯珀·范德库伊/格罗宁根大学 大自然充满了色彩

对于花来说,展示颜色主要是吸引授粉者的一种手段

昆虫利用它们的色觉不仅能找到合适的花朵作为食物,还能找到配偶

昆虫和植物之间的进化互动创造了复杂的依赖关系,可能会产生令人惊讶的结果

格罗宁根大学的生物学家卡斯帕·范德库伊用跨学科的方法分析了授粉者和花朵之间的相互作用

今年1月,他是关于这一主题的两篇评论文章的第一作者

蜜蜂和其他昆虫拜访花朵,以花蜜和花粉为食

作为对这些好东西的交换,它们通过给花朵授粉来帮助这些植物的繁殖

这是简单而略带浪漫色彩的授粉观点

然而,现实充满了欺骗、化学战和生物力学诡计

范德库伊说:“化学和物理与进化生物学的结合拓宽了我们对授粉的看法。”

解剖学 他是关于昆虫色觉进化的评论文章的第一作者,这篇文章发表在2021年1月的《昆虫学年度评论》上,也是关于植物和授粉者之间“军备竞赛”的第二篇评论文章的第一作者,这篇文章发表在1月25日的《当代生物学》上

“对许多昆虫家族来说,我们对它们如何看到颜色知之甚少,”范德库伊说

已经对蜜蜂进行了非常详细的研究,但是对苍蝇的色觉知之甚少,尽管它们的许多家族,如食蚊蝇,是非常重要的传粉者

“它们很难研究,也很难保存在实验室里,它们眼睛的解剖结构更复杂,”范德库伊解释道

“此外,一些关于蝇视觉的长期观点最近被推翻了

" 这是一只蝴蝶正在拜访一朵花(可能正在授粉)

学分:莎拉·莱恩哈特,慕尼黑工业大学 颜料 范德库伊和他的合著者列出了不同昆虫物种可以看到的波长

“基本上,昆虫的色觉出现在300至700纳米的波长范围内

昆虫眼睛中的大多数感光细胞都能检测到紫外线、蓝光和绿光,但种类繁多

“昆虫在第一朵花出现之前就进化出了色觉

“花朵中的色素似乎经过微调,授粉者可以看到

但是当然,昆虫随后也进行了共同进化

" 除了颜色,植物还利用气味来吸引昆虫吃它们提供的食物

由于花蜜和花粉的生产成本很高,植物需要保护自己免受强盗的侵害,强盗吃食物但不给花授粉

这是第二篇综述论文的主题

“这篇论文展示了植物和传粉者之间关系的巨大多样性,从真正的互利共生到彻底的滥用

“有些植物根本不提供任何食物

“另一些蜜蜂的花粉或花蜜对大多数蜜蜂来说是有毒的

只有特定的物种才能真正消化这种食物

" 生物力学 授粉者也有他们自己的议程

“一种特殊的植物是在早春由蛾子授粉的

蛾子也会在植物上产卵,在一年的晚些时候,毛虫会吃掉它的一部分

大约在那个时候,这种植物的主要传粉者是苍蝇

“这是植物和传粉者之间复杂关系的一个例子

范德库伊说:“可能有季节性差异,但不同地方的关系也可能不同——时间和空间以及不同的生物相互作用会有变化。”

这篇综述用化学生物学的观点集中在复杂关系的不同方面

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花蜜或花粉的营养成分)、生物力学(例如

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花用来抵御有害昆虫或确保花粉被它们传播的屏障)和感觉生物学(例如

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昆虫探测和识别花朵的方式)

振动 一些植物,例如马铃薯家族中的许多物种,已经进化出了“嗡嗡授粉”的方法,花粉储存在试管中,昆虫需要在花上振动才能释放花粉

“蜜蜂、苍蝇和蝴蝶无法接近它们,但其他蜜蜂,如大黄蜂,可以用它们强壮的飞行肌肉将花粉抖掉

“试管的硬度、花粉的粘性和蜜蜂嗡嗡的振动频率都在这个过程中发挥了作用

“你真的需要物理学的工具来理解它们之间的关系

“昆虫-植物相互作用的跨学科研究是范德库伊所热爱的

他用光学技术开始了他的职业生涯

“部分原因是因为我真的喜欢物理

但是每一种新的方法都会向我们展示这种复杂关系的新的方面

" 该领域最近的发展是认识到植物在不同的地理位置是不同的

“荷兰的矢车菊不一定和意大利的矢车菊一样

例如,花粉或花蜜的化学成分可能不同,这会影响与昆虫的相互作用

" 昆虫天堂 范德库伊解释说,这对于通过建立昆虫避难所来增加昆虫数量的尝试产生了严重的影响:“有时,开花带的种子混合物不是来自当地,而是来自其他国家

在这种情况下,可能与当地的昆虫不匹配,这甚至可能损害昆虫的数量

“因此,昆虫避难所最好用当地的种子来建造

两篇评论文章都强调了植物和传粉者之间的关系有多复杂

那么植物为什么会烦恼呢?为什么它们不都利用风来传播花粉?“这些都是好问题,”范德库伊说

“风媒传粉的效率很低,但动物传粉也是如此

然而,大约90%的植物物种使用后一种方法,所以这是一个巨大的成功

但即使这样也很复杂:“草利用风授粉,在某些方面,它们也是成功的群体。”

就像生物学中几乎所有的事情一样,答案往往是“视情况而定”

"

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