華南植物園發(fā)現(xiàn)艾膠算盤子與艾膠頭細(xì)蛾的共生機(jī)制

　　一見鐘情令人向往，白頭偕老令人尊重，生生不息才是生命的本質(zhì)，人類因此而變得不同和偉大。但是比我們更早擁有地球的昆蟲與植物之間是否也會(huì)來一場(chǎng)海枯石爛的跨界愛情和天作之合的相守呢？

　　植物與昆蟲之間不但有，而且比人類的來得更早，更讓人驚訝！

　　中國(guó)科學(xué)院華南植物園植物科學(xué)研究中心博士羅世孝及其合作者以東南亞分布的葉下珠科代表植物為研究對(duì)象，通過7年的研究，見證了艾膠算盤子（Glochidion lanceolarium）與其傳粉艾膠頭細(xì)蛾（Epicephala lanceolaria）之間的“愛情”故事，植物與昆蟲之間終生為伴，生生不息。

　　南方四月的春天，溫暖宜人，細(xì)心的植物學(xué)家會(huì)發(fā)現(xiàn)艾膠算盤子滿樹都是果，多到讓人懷疑。夜幕降臨，當(dāng)你坐在樹下會(huì)聞到淡淡的香味，偶爾還會(huì)聽到果實(shí)裂開的聲音。觀察發(fā)現(xiàn)這是艾膠算盤子通過裂開果實(shí)散布種子發(fā)出的聲音和打開不起眼的花散發(fā)的香味。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，一種蛾子——艾膠頭細(xì)蛾借著月色，循著“誘蛾”花香來訪問植物的雄花和雌花，在訪問雄花時(shí)收集花粉于口器上，其訪問雌花的過程比較特殊，先用口器主動(dòng)為雌花柱頭授粉，然后通過產(chǎn)卵器產(chǎn)卵于雌花內(nèi)。讓人驚奇的是，艾膠算盤子的幼果發(fā)育遲緩，從授粉后到當(dāng)年的12月或下一年1月都處于休眠期，以至于不少植物學(xué)家都誤把它們當(dāng)成了“花”，認(rèn)為其花果全年，而其真正的花期僅3月末到5月初。

　　與此同時(shí)，幼果內(nèi)艾膠頭細(xì)蛾的卵也與果同步進(jìn)入休眠期，直到果實(shí)發(fā)育前才開始孵化成幼蟲，并取食進(jìn)入到一粒種子內(nèi)繼續(xù)取食和發(fā)育。每條幼蟲發(fā)育只取食單個(gè)心皮內(nèi)兩粒種中的一粒，另一粒將成為植物繁殖的保障。艾膠算盤子果實(shí)與種子發(fā)育不同步，快速發(fā)育的果皮與緩慢發(fā)育的種子之間形成了一個(gè)空腔，這為幼蟲發(fā)育后化蛹、結(jié)繭和成蟲生存提供了恰到好處的“家”，以至艾膠頭細(xì)蛾從卵到成蟲整個(gè)生活史都是在果實(shí)內(nèi)完成的。夜幕下，借助光源抬頭還可以發(fā)現(xiàn)，果實(shí)裂開散布種子的同時(shí)，成群的蛾子也從果內(nèi)飛出，并進(jìn)入樹的頂端進(jìn)行交配。雄成蟲完成交配后1晚就死去，雌蟲完成交配后立即進(jìn)入工作狀態(tài)，為寄主植物傳粉，并產(chǎn)卵繁殖后代。多年的完整跟蹤記錄和研究發(fā)現(xiàn)，艾膠算盤子與艾膠頭細(xì)蛾無論在花物候與生活史，還是在形態(tài)結(jié)構(gòu)方面都形成了完美的適應(yīng)，堪稱“天作之合”。

　　協(xié)同進(jìn)化與分子系統(tǒng)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，艾膠頭細(xì)蛾不屬于為算盤子屬植物（早期的研究發(fā)現(xiàn)算盤子植物與傳粉葉下珠蛾之間具有平行演化關(guān)系）傳粉葉下珠蛾的一支，在分子系統(tǒng)樹上形成一個(gè)未知的、獨(dú)立的支系，并且與為葉下珠科植物其它屬（葉下珠屬，黑面神屬）傳粉的葉下珠蛾關(guān)系更近。艾膠頭細(xì)蛾是如何與艾膠算盤子之間形成如此特殊的共生體系依然是個(gè)謎。艾膠頭細(xì)蛾有可能代表了更古老的一支，近期因?yàn)槟撤N原因轉(zhuǎn)移到艾膠算盤子，其姐妹種可能已消失或還沒有被發(fā)現(xiàn)。該研究說明，目前研究人員對(duì)植物與傳粉者間高度特化和協(xié)同演化關(guān)系的驅(qū)動(dòng)力認(rèn)識(shí)還相當(dāng)有限，關(guān)于熱帶亞洲生物多樣性和自然歷史的認(rèn)識(shí)也還有很大的研究空間。

　　該最新研究成果已在線發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊The American Naturalist，因其發(fā)現(xiàn)極具科普趣味性，引起了廣大讀者的興趣，該期刊還同步發(fā)表了題目為Moth plays Cupid by spending nearly its whole life inside its tree host, emerging only to assure their reproduction 的新聞稿。此外，科學(xué)/科技新聞雜志New Scientist 在第一時(shí)間采訪了羅世孝，相關(guān)文章將于近期發(fā)表在New Scientist上。

艾膠算盤子與艾膠頭細(xì)蛾的共生機(jī)制