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【中国科学报】《科学》评述非绿色植物传粉新发现

2022-08-01 中国科学报 高雅丽
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  近日,法国索邦大学和智利南方大学的研究人员拉瓦特等人通过严格的控制实验,揭示了红藻这种非绿色植物可以在水生环境中实现动物传粉的新发现。中科院国际人才计划访问学者、英国北安普顿大学教授杰夫·奥利顿和中科院昆明植物研究所副研究员任宗昕,应邀对绿色植物起源之前是否存在传粉现象进行了评述和展望。相关评述7月29日在线发表于《科学》。

  普遍意义的传粉只发生在种子植物中,广义的“传粉”可以定义为有性生殖的雄配子体通过媒介传递到包含了雌配子体的器官而完成受精的过程。在水生环境中,沉水的水生被子植物往往通过水流进行传粉,也有研究发现海洋被子植物泰来草可以通过海洋十足类动物的幼虫传粉。

  那么,在绿色植物起源之前或者从水生环境登陆之前,是否有传粉现象呢?海洋中常见的红藻类是否存在类似于被子植物的传粉现象呢?

  全球约7000余种红藻,包括紫菜和石花菜等是光合自养生物。红藻类的有性生殖为卵式生殖,并且生殖细胞都不具鞭毛,在水中的游动能力差,这暗示红藻可能由动物媒介进行传粉,从而实现繁殖。

  拉瓦特等人的实验发现,红藻纲杉藻目江蓠科江蓠属藻类由节肢动物门软甲纲等足目盖鳃水虱科盖鳃水虱属动物实现雄配子体到雌性器官的传递,从而完成受精过程,是非绿色植物能够在水生环境中实现动物传粉的全新发现。

  任宗昕指出,传粉现象在红藻类中的发现,极大地扩展了依赖动物传粉类群的范围。红藻类起源于12亿年前,而等足目甲壳动物起源于3亿年前,因此,这种原始的传粉互利关系可能已经存在了3亿年甚至更长时间。

  “由于红藻类物种多样性高,因此这类传粉现象在海洋中普遍性可能很高,意味着大量这样的互作关系尚未被揭示出来。拉瓦特等人的研究使人们对传粉互作关系的认知从陆地扩展到了更加广阔的水下世界。”任宗昕说。

  任宗昕指出,大多数的红藻生长在海岸带,而这些环境恰恰是人类干扰和气候变化影响最大的区域。甲壳动物对海洋水温变化、水质酸化和污染极为敏感。因此,这些海洋里重要的互作关系在我们尚未认知的时候,可能已经受到了全球变化的严重威胁。研究表明,保护海洋环境中的物种互作关系刻不容缓。

  相关论文信息:https:/doi.org/10.1126/science.add3198

  (原载于《中国科学报》 2022-08-01 第1版 要闻)
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