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法國野生三色堇自花授粉增加27% 科學家憂產生惡性循環

(圖/Samson Acoca-Pidolle)
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法國科學家發現蜂群減少導致野生三色堇轉向自花授粉,並逐漸演化成小花與少蜜的品種。這樣的演化趨勢除了植物缺乏基因多樣性外,也可能會對授粉昆蟲產生負面影響,並形成惡性循環。

蜜蜂與蝴蝶由於能夠協助植物授粉,在自然界與糧食作物中扮演著重要角色,但因為氣候變遷與殺蟲劑等因素,世界各國的蜂群數量都呈現衰減趨勢。聯合國也將每年的5月20日訂為世界蜜蜂日,呼籲全球採取行動。

近期科學家發現,蜂群減少除了導致植物無法繁殖外,也導致部分植物轉向自花授粉繁殖,也就是一朵花的雄蕊花粉傳到同一朵花的柱頭上。

過去通常只有生活環境惡劣的植物,或是經過人為篩選的農作物才會以自花授粉為主要繁殖方式。

自花授粉雖然無需等待授粉昆蟲或風的到來,但也會導致植物缺乏基因多樣性,使之缺乏面對氣候變遷或是疾病的能力。

科學家發現,隨著環境的變遷,1990年代後法國自花授粉的野生三色堇增加了27%。

該研究團隊首先在實驗室中種植1990年至2000年間蒐集到的野生三色堇種子,與新採集到的種子,並對兩者進行比較,他們發現自花授粉不僅導致三色堇的花朵變小10%、花蜜也減少20%,對授粉昆蟲產生影響。

該研究的其中一位作者切普圖(Pierre-Olivier Cheptou)表示,多蜜與大花的品種隨著熊蜂的減少被逐漸淘汰,現存的三色堇基因更著重在抗病和生長上。

(圖/Samson Acoca-Pidolle)

第一作者阿科卡皮多勒(Samson Acoca-Pidolle)指出,「這些變化可能會限制植物適應環境變化的能力,並對『所有花卉生物多樣性』產生影響,可能會減少開花植物的遺傳、物種和生態系統變異。」

「沒有理由認為其他植物不會這樣做。」切普圖進一步說明,其他花卉很有也朝著相同的方向演化,而這個演化方向會導致以花蜜為食的授粉昆蟲挨餓,進一步減少昆蟲數量,更多的花朵又會昆蟲減少而轉向自花授粉,產生惡性循環。

非研究團隊的舊金山州立大學生物學教授勒布恩(Gretchen LeBuhn)則認為自花授粉並不全然是一件壞事,「自花授粉有點像一種堅持策略,雖然的確會導致族群的基因多樣性減少,但它可以維持族群穩定,就像一張保單。」

目前尚不清楚這種轉變是否可以逆轉,但科學家認為存在一個臨界點,若超過臨界點就無法逆轉。

「如果植物完全放棄有性生殖,它們不太可能再次恢復這種能力。」切普圖警告,這也是該研究團隊未來的研究方向,確認這些自花授粉的三色堇能否恢復異花繁殖能力。

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