利用传粉综合征预测:长瓣兜兰模拟繁殖地欺骗雌性食蚜蝇传粉

在花部进化受传粉者主导这一经典理论影响下,传粉综合征一直被认为是被子植物对应于某些特定传粉者的标志,因此,可以利用传粉综合征来预测传粉者。近年来,这种对应和预测受到多因素影响,以及花部进化理论和传粉者泛化理论的冲击。在本研究中,我们选择长瓣兜兰Paphiopedilum dianthum作为实验材料,来探讨传粉综合征与传粉者的关系以及利用前者预测后者的有效范围。长瓣兜兰具有的一系列特征,同其他依靠假繁殖地欺骗食蚜蝇传粉的兜兰种类相似,包括倒盔状唇瓣,较大的中萼片以及花瓣上的黑色突起和睫状毛,而且长瓣兜兰同这些种类有很近的亲缘关系和相似的生境。根据传粉综合征概念,长瓣兜兰应该是由食蚜蝇传粉,通过模拟繁殖地来欺骗传粉者。为了检验这些预测,我们对长瓣兜兰进行了传粉生物学研究。长瓣兜兰是自交可亲和的物种,不存在自动自交授粉现象,必须依靠昆虫传粉才能结实。结果表明,雌性黑带食蚜蝇Episyrphus balteatus是长瓣兜兰的主要传粉者,并且这种兜兰是通过模拟繁殖地来欺骗食蚜蝇传粉的。根据本实验结果,我们认为传粉综合征只是对应于不同的传粉选择压力而不是简单对应于传粉者种类,而使用传粉综合征预测时还需要考虑生境和演化历史等因素对花部形态的影响,这样才可能得到有效的结果。

Pollination syndromes predict brood-site deceptive pollination by female hoverflies in Paphiopedilum dianthum (Orchidaceae)