昆明植物研究所发现植物颜色意义
植物为了保护自己而用与环境相似的颜色来隐蔽自己,但这样的做法究竟是利大于弊还是弊大于利呢?中科院昆明植物研究所的一项最新研究表明,植物的“另类”颜色可能会影响其光合同化能力,也可能影响对传粉者的吸引力。
色彩作为一类重要的交流信号在生物的相互作用中非常普遍。一方面,动物利用伪装性色彩躲避天敌的攻击,利用警戒性色彩向天敌发出警告的例子已经司空见惯,并早已被列入自然教科书。另一方面,有花植物的绚丽花朵以及与色彩有关的传粉综合征理论也表明,植物能够利用色彩作为吸引信号与访花动物发生相互作用。然而,色彩作为植物防御信号的研究直到本世纪初才得到应有的关注。不过,与高调的展示相反,“隐蔽自己”作为另一类有效的防御手段在植物中却很少受到关注。
昆明植物所高山植物多样性研究组牛洋博士介绍说,时下流行种植的多肉植物中,有不少是隐蔽性色彩的代表。他在孙航研究员指导下,对一种高山植物——囊距紫堇进行研究,并得出了有趣的结论。囊距紫堇生长于我国西南高山流石滩生境中,其叶片色彩呈现二态性:一些个体具有绿色叶片,这是正常植物的颜色;而另一些个体具有灰色叶片,与周围的砾石非常相似。同时,这类植物是一类高山蝶类的寄主,其幼虫以紫堇为食。该所研究人员发现,与绿色个体相比,天敌很难区分灰色个体和砾石背景。此外,他们发现叶片的灰色源于更丰富的花青素。但绿色和灰色的叶片在光合表现方面却不表现出差异,对访花昆虫的行为也没有显著影响。更重要的是,遭到幼虫啃食的绿色个体比灰色个体更多,并且有更多的绿色个体被完全啃食——这导致灰色个体拥有更高的生存概率。这些结果表明,来自动物的取食压力可能塑造了囊距紫堇叶片的特殊色彩——植物通过与环境相似的叶片颜色隐蔽自己。实际上,在戈壁、沙地以及高山流石滩生活的许多植物都呈现出与其生境相似的色彩,它们或许都经历着或经历过相似的选择压力。
这项研究表明,植物隐蔽性色彩具有适应意义。对植物而言,“隐蔽自己”在带来收益的同时也可能引起不可避免的代价:“另类”的颜色可能影响光合同化能力(绿色才是自养植物的典型色彩),也可能影响对传粉者的吸引力(天敌和朋友的两难境地)。
编辑:zhufei
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