揭示达尔文“讨厌之谜”的遗传线索
2021-10-02
中国科学探险 2021年4期


长期以来,人们一直认为植物和动物传粉者之间强大的共同进化关系是现存27.5万种开花植物中高物种化率的潜在驱动力。大黄蜂、蜂鸟、天蛾和蝙蝠等传粉者之间的转变,往往与植物标本化事件同时发生。这些授粉者“公会”中的每一个都被一组不同的花卉性状所吸引,如颜色、图案、气味、形状和花蜜奖励等,统称为“授粉综合征”。到目前为止,除了在一些发展中的模型系统中,参与授粉者转变驱动的规格化的性状的详细遗传学仍然不清楚。
在一项新的研究中,研究人員开始在实验室中设计一个授粉者开关,可以反映自然界中一个新物种的起源。他们选择了Mimulus(猴面花)科Erythranthe属中的一个物种。他们对两个花色基因进行了基因改变——有效地合成了一个新的Mimulus物种,其红色色素花青素和黄色类胡萝卜素的含量较低。这些变化是基于对自然界的观察,大多数蜂鸟授粉的花都是红色的,不容易被蜂鸟鹰蛾看到,因为天蛾的视觉敏感度不延伸到较长的红光波长。而天蛾授粉的花朵通常为白色或淡色,反光性强,适应于新月体和夜行鹰蛾的探测。
研究人员用实验室饲养的天蛾,在之前没有接触过花的情况下,测试了由此产生的四种颜色表型——红色、黄色、粉色和白色——的吸引力。
与蜂鸟喜欢的祖先红色相比,天蛾强烈偏爱“衍生”的非红色——黄色、粉色和白色,并在实验期间更频繁地光顾这些淡色的花朵,总时间也更长。
研究发现,只需要研究人员设计的这两个简单的基因变化,就能影响天蛾传粉者的偏好。……
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