虫媒植物与传粉昆虫的协同进化(一)--传粉昆虫对虫媒植物进化所起的作用

昆虫与植物存在协同进化的关系,两者之间不断互相适应,是其演化的其中一个动力。在被子植物的形成过程中,传粉昆虫起了促进作用,而且虫媒花的进化与昆虫的进化始终是平行发展的,其中,榕树与榕小蜂是一对高度互惠共生关系协同进化伙伴,它们必须彼此依赖才能繁衍各自的后代,在生物界中形成了最密切的协同进化关系。     

全国80%榕树及榕小蜂种质资源考察完成

中国科学院西双版纳热带植物园协同进化研究组研究员杨大荣及其项目组成员到云南东南部、广西、海南和广东西南部进行了榕树与榕小蜂资源考察和采集，获得了许多珍贵的研究数据。全世界有榕树700多种。我国有100多种，其中80％的种类均分布于热带雨林。每一种榕树需有一种榕小蜂传粉才能繁殖有性后代，每一种榕小蜂也只给一种榕树传粉，     

西双版纳榕树及其隐头果内的小蜂群落

榕属的4个亚属在西双版纳均有分布,目前已报道榕树69种、亚种和变种,占全国已报道榕树种类的69.4%,其中榕亚属23个种和变种:白肉榕亚属4个种:聚果榕亚属2种和变种;无花果亚属41个种、变种和亚种。在榕树隐头果内生活着种类专一的传粉榕小蜂和一些非传粉小蜂。西双版纳地区目前已分类鉴定29种榕树的30种传粉小蜂和170多种非传粉小蜂,其它榕树种类及其隐头果内的小蜂种类还未获得活体标本而没有确切的分类定名。传粉小蜂与非传粉小蜂以及各种非传粉小蜂之间相互影响,并影响着榕树与传粉小蜂形成的共生体系,它们共同构成了榕树隐头果内复杂的小蜂群落。对榕树隐头果内小蜂群落的研究目前还处于初级阶段,主要都集中在传粉小蜂的研究上,非传粉小蜂的研究国内外都较少,且对于各种小蜂之间的关系以及它们与榕树之间的关系,还需更深入、具体的生态学、生物学、遗传学、分子生物学等各方面的综合研究。     

聚果榕雄花前期隐头果内小蜂瘿花分布格局的初步研究

雌雄同株榕树聚果榕隐头果内的瘿花在雄花前期分层明显,根据花梗长度的不同,可分为3层:靠近果腔的内层(花梗长度为5.13±0.65 mm),中层(花梗长度为3.60±0.47 mm)以及靠近果壁的外层(花梗长度为1.32±0.15 mm).3个层次的瘿花子房大小明显不同,内层瘿花子房显著大于中层和外层子房.各种小蜂所占据的瘿花子房大小也存在较大差异:Platyneura testacea显著大于其它各类小蜂所在子房的大小,P.mayri的瘿花子房大小与Apocrypta. westwoodi和Apocrypta sp.差别不大,却显著大于P. agraensis与传粉榕小蜂.传粉榕小蜂所在的瘿花子房倾向于分布在内层以及中层,而非传粉小蜂则多居于外层瘿花子房中,造瘿者P. testacea所在的瘿花分布格局与其它非传粉小蜂的不同,而与传粉榕小蜂的相似.无论是造瘿类还是寄生类非传粉小蜂对榕树种子和传粉榕小蜂种群发展均不利.     

西双版纳热带雨林聚果榕小蜂季节性变化规律

聚果榕是西双版纳热带雨林生态系统中的一个优势树种。聚果榕和它的传粉媒介昆虫聚果榕小是一种高度协同进化,互相依赖才能繁殖各自后代,互惠共生的生物。聚果榕必须依靠聚果榕小蜂的传粉才能获得有性繁殖;而聚果榕小蜂又必须依赖聚果榕的短柱头雌花作为繁殖后代的场所,才能获得种群的繁衍。研究结果表明,聚果榕小蜂的种群随季节变化而变化,雨季种群数量高,干季种群数量低,但进入同一榕果内繁殖产卵的雌蜂数量则相反,雨季数     

聚果榕果内种子季节变化与聚果榕小蜂活动的关系

聚果榕与聚果榕小蜂有着种间专一的互惠共生关系。榕小蜂进聚果榕果内 ,结果表现为 2方面 :1)对长柱小花传粉受精后产生榕树种子 ,使聚果榕能正常进行有性繁殖 ;2 )在短柱花内产卵形成瘿花 ,产生榕小蜂后代 ,植食性 ,最后发育为聚果榕小蜂 ,并作为榕树传粉的媒体。对西双版纳地区 2个样地内不同季节的聚果榕果进行了 3年的连续解剖观察 ,统计了雄花期榕果内瘿花、种子、败育花的数量 ,比较了 3年中旱季和雨季各种小花的比率。结果表明 :不同季节 ,各种小花的比率不同。旱季的 1月和 11月 ,聚果榕产生的种子量最多 ,雨季末期的 9— 10月份次之 ,产生种子量最低的是 3月份。旱季和雨季 ,瘿花的寄生比率没有显著差异 ,但不同月份之间差别较大 ,寄生率最高在旱季的 1月份和雨季初期 5月份 ,最低是在 3月份。长花柱雌花和短花柱雌花的败育率 ,在气温最低的月份 (1— 2月 )和雨量最多的月份 (7— 8月 )结的榕果内最高 ,在雨季初期 (5月 )和旱季初期 (11月 )结的榕果内最低。造成聚果榕果小花败育的主要因素是低温、多雨的气候。除聚果榕小蜂外 ,榕果内还有造瘿类和重寄生 2类非传粉小蜂 ,它们对聚果榕的种子形成具有一定的影响。     

虫媒植物与传粉昆虫协同进化的研究综述

通常协同进化是指一个物种（或种群）的遗传结构由于回应于另一个物种（或种群）遗传结构的变化而发生的相应改变。广义的理解，协同进化是相互作用的物种之间的互惠进化。生物之间、特别是昆虫与植物间存在广泛的协同进化关系，两者之间不断互相适应，是其演化的动力之一。本文具体阐述了：（1）生物之间协同进化的研究意义，包括对生物学与生态学的价值；（2）在被子植物的形成过程中传粉昆虫起的促进作用；（3）花的进化与昆虫的进化的平行发展；（4）虫媒花与传粉昆虫的专性共生；（5）在传粉昆虫和植物协同进化研究方面，取得的一些有重要基础研究意义的进展。     

福州细叶榕传粉生物学

在福州地区选取85株细叶榕,对其传粉生物学进行研究.细叶榕榕果发育过程可划分为5个时期:雌前期、雌花期、间花期、雄花期和花后期.细叶榕雌花有长花柱、短花柱之分,柱头较长且弯曲,每个柱头独立,没有形成有利于小蜂传粉和产卵的联合柱头平台,雄花迟熟.细叶榕常年挂果,每年的4--8月为花序芽萌发高峰期,单株每年结果1～4次.细叶榕榕果从雌前期到花后期的发育时间长短与水热条件密切相关,在较为干冷的10月至翌年3月,细叶榕榕果发育较慢,一个发育周期通常需要3-6个月；在较为湿热的4-9月,榕果发育明显变快,一个发育周期仅需1-2个月.榕果的发育呈现株间、株内异步,花序发育周期交叠的现象频繁发生.细叶榕雌花期单果进蜂数量以1-2只占绝对优势,使个体小、数量多的榕果能够获得有效进蜂,既保证了传粉小蜂在榕果狭小空间内的有效传粉,也保证了榕树自身的正常结实,是榕-蜂协同进化的结果.福州细叶榕榕果内有17种小蜂,隶属于小蜂总科中的6个科(亚科),其中榕小蜂科的Eupristina verticillata是细叶榕唯一的传粉者,在榕小蜂群落结构中占绝对优势.细叶榕种子产出率明显较低,仅为13.64％,可能是其柱头未形成联合柱头平台,以及非传粉小蜂种类和数量较多的缘故.细叶榕可能通过增加年花期数(结果批次)来增加种子的产出,以确保自身的繁衍.本研究结果为城市绿化和热带雨林生物多样性保护提供科学依据.     

福州笔管榕传粉生物学特征

【目的】研究福州笔管榕传粉生物学特征,为城市绿化和热带雨林生物多样性保护提供数据和科学支持。【方法】以福州地区的30株笔管榕为样本,对其传粉生物学进行研究。【结果】1)笔管榕不同植株的年结果批次不同(每年每株0～5批次),以年结果1～2批次为主,榕果发育株内同步,株间有时同步,有时异步,无发育期交叠的现象。笔管榕榕果的发育具明显的季节性,在日照短、温度低的秋冬季(11月至翌年的2月),榕果发育周期(A期至E期)通常需要2～5个月;而在日照长、温度较高的春夏季(3—10月),榕果发育明显变快,其发育周期仅需要1～2个月;2)每年单株笔管榕一般发生1～2次换叶。初春夏末是笔管榕落叶的高峰期,新叶在落叶后1～2周内萌发,老叶的脱落与新叶和果芽的萌发之间具关联性,叶通过光合作用为榕果萌发与发育提供良好的物质基础;3)笔管榕雌花期单果进蜂数量以1～3只占绝对优势,使个体小、数量多的榕果能够获得有效进蜂,既保证了榕树的结实率,也避免因过多的传粉小蜂拥挤在榕果狭小空间内相互打斗而造成的小蜂死亡和产卵效率低下。进入榕果的传粉小蜂均有不同程度的伤残;4)雌花期榕果内雌花的花柄(含子房柄)越短,其花柱(含柱头)的长度越长,反之亦然,从而使雌花柱头基本处于同一平面上,便于传粉小蜂的传粉与产卵,而雌花子房错落分布,使榕果有限空间得以充分利用。传粉小蜂产卵器的平均长度显著长于雌花花柱的平均长度(P＜0.001),表明笔管榕传粉榕小蜂产卵器可达到绝大部分的雌花子房。【结论】笔管榕与其传粉小蜂之间形成互惠共生、高度统一的协同进化关系。     

榕小蜂传粉行为对其繁殖的影响

在西双版纳热带雨林中,对叶榕的传粉榕小蜂不同运载花粉的过程对寄主榕果和自身后代的繁殖都有影响.传粉榕小蜂主动为对叶榕传粉,在雌株上的榕果内,榕小蜂传粉使雌花受精发育成种子,榕小蜂不能在雌果中繁衍后代;在雄株上的榕果里,只有雄花和榕小蜂寄生的雌花,而不能产生种子.从雄花期榕果内出来的传粉榕小蜂雌蜂,飞到其它雄树上寻找雌花期的榕果产卵繁殖后代,经过飞翔的一只雌蜂在一个榕果内制造瘿花353.93±91.72朵,最终发育到成虫期的榕小蜂数量为每果283.28±101.42只,平均瘿花率和成蜂率分别是0.26和0.81.通过控制实验阻断繁殖雌蜂的飞行过程,一只雌蜂在一个榕果内可制造瘿花446.74±60.06朵,完成发育的榕小蜂数量是386.15±87.46只,平均瘿花率和成蜂率分别是0.31和0.88.显然,飞行运载花粉的代价直接减少了传粉榕小蜂繁育后代的数量.     

从物种概念的变迁看生物学的发展

物种是生物存在的基本方式，任何生物在分类学上都属于一定的物种，生物进化也是物种不断演变的过程，是从旧物种不断产生新物种的过程，达尔文之所以把他的进化论定名为《物种的起源》，正说明了物种与生物学发展及生物进化关系密切程度。     

福州大叶榕的传粉生物学

在福州地区选取了10株大叶榕,对其传粉生物学进行研究。大叶榕花序果发育株内同步,株间异步,花序果发育过程可划分为5个时期:雌前期、雌花期、间花期、雄花期和花后期。大叶榕常年挂果,在每年的1—2月和6—7月有2个明显的花序芽萌发高峰期,单株每年结果1～3次。大叶榕花序果从雌前期到花后期的发育时间长短因季节而异:冬季和春季(12月—翌年5月)发育较慢,最长的持续近130天;夏秋季(6—11月)发育较快,间花期明显缩短,从雌前期到花后期仅需约80天。大叶榕雌花期单果进蜂数量以1只占绝对优势,使个体小,数量多的花序果能够获得有效进蜂,既大幅提高了小蜂的传粉效率,也保证了花序果的高结实率。大叶榕花序果内有7种小蜂,隶属于小蜂总科中的7个科(亚科),其中榕小蜂科的冠缝榕小蜂是大叶榕唯一的传粉者,其传粉方式为主动传粉。首次发现姬小蜂寄生于榕果的现象。大叶榕花序果中传粉小蜂和非传粉小蜂的种类和数量呈现明显的季节性变化,冬季和春季榕果内小蜂的种类和数量较多,传粉榕小蜂是优势种,榕果种子结实率高;夏秋季小蜂种类和数量略少,Camarothorax bismasculinus小蜂和Sycophila sp.小蜂是优势种,此期榕果结实率极低,对大叶榕的繁殖利益有较大的负面影响。本研究结果可为城市绿化和热带雨林生物多样性保护提供科学依据。     

昆虫与植物的协同进化关系

昆虫与植物是陆地生物群落中最为重要的组成部分,二者间的相互作用是多方面的,其中最为重要的是昆虫选择植物作为食物和生长场所、昆虫为植物传授花粉两方面。根据昆虫与植物相互作用的特点,得出昆虫与植物的关系总的来说就是协同进化的关系,包括昆虫与植物的互相抵抗与互相利用。     

物种入侵的生态学和进化生物学思考

物种入侵是指外来物种在自然状态或人类作用下,在异地生长、繁殖并建立种群的现象。目前,物种入侵已极为普遍,引起了全球性的关注。物种入侵产生了许多生态和环境问题,但是,它也为我们更好地了解自然界提供了大量的研究和实验的机会。来自于物种入侵研究(基础和应用性研究)的观点,对于理解正在形成的关于自然界的生态学、进化和生物地理学的一些观点非常重要。对于物种入侵的研究也可以支撑合理保护、管理和政策与对策的正常发展,这些对于阐述全球变化的许多方面包括物种灭绝、进化上的物种多样化以及生态系统功能都是必要的。本文从生态学和进化生物学的角度对物种入侵问题进行了分析,以期能使对物种入侵问题的认识更为全面。     

榕树趣闻

榕树是一种寄生和气生植物。它根须发达,枝叶茂盛,有极强的生命力,素有“长生树”的称谓。由于它常常寄生于别的树木,长出的气生根靠空气中的水分和养分生长,到一定时候,它就绞杀被寄生树,故有“谋杀者”的恶名。榕树枝叶茂密舒展,冠幅宽阔,气生根形成的支柱根常常组成小森林,故又有“独木成林”的美称。夏天,榕荫凉爽舒适,树下常常是人们聚会的好地方。著名的榕树有两种:印度榕和中国榕。在亚洲,榕树历史悠久,与当地许多民风习俗有着密切的联系,流传着许多有趣的传说。     

榕树家族——南方城市生态园林中的佼佼者

榕树家族隶属桑科榕属。全球约有1000多种,遍布世界南北两半球热带、亚热带地区。我国有120种,广布于秦岭以南各省区,以闽、桂、粤及台湾最多,云南和四川也有不少分布。 狭义说榕树是指小叶榕(或称细叶榕)Ficus microcarpa L.f.,但通常也把榕属Fi-cus植物中的若干常见树种统称为榕树。     

胶蚧属7种紫胶虫的支序系统学分析

用支序分析方法讨论了7种紫胶虫之间的系统发育关系,选择肛突长度、膊背高度等22个形态性状,进行支序分析,得出7种紫胶虫系统发育关系图.结果显示:中华紫胶虫的形态较为特殊,与其它6种差异较大,最先从群体中分化出来,是最原始的种类;其它6种紫胶虫稳定地分化为两大支系:信德紫胶虫与紫胶蚧构成一个支系,二者在外部形态结构上有许多相似的地方,形成紧密的姐妹群关系,主要分布在印度次大陆热带地区,属于较原始的种类;在另一支系中,尼泊尔紫胶虫首先分化出来,也属于比较原始的种类;普萨紫胶虫紧随其后分化出来;田紫胶虫与云南紫胶虫最后分化出来,是最进化的物种,同时它们在形态结构上相似,形成姐妹群关系,这4种紫胶虫主要分布在欧亚板块的热带、亚热带地区.紫胶虫的外部形态与其地理分布及生境有着密切的关系.     

两岸同胞生活中的插榕青

榕树虽然没有鲜花那样灿烂和芳香，却一向是文人墨客抒情写意的对象。特别在台湾、闽南、粤东等地，人们爱榕、崇榕，充满着人情味和神圣感。在老百姓心目中，榕树最有灵气，最富情感，最能庇荫造福人类。大多数居家种有盆景榕、药用卵榕等，乡村内外，必有一株以上的大榕树。因此，便有“无榕不成村”的说法。台湾民间严禁烧榕树枝叶，故有民谚：“烧榕万年穷”。台湾高山族的聚居地，入口处都要种榕树，寓吉祥如意。闽、粤、台地区的人们有“插榕青”榕青即榕树枝桠的习俗，这些习俗的形成还都连着许多动人的故事呢人们视榕为驱凶避灾的信…     

木瓜榕和对叶榕上昆虫群落结构

在西双版纳热带雨林中的木瓜榕和对叶榕两个种群内共采集昆虫标本20088号，其中访问木瓜榕的昆虫有8目21科33属，共40种，在对叶榕上采集到37种昆虫，隶属于7目21科32属。两种榕树的昆虫群落组成特点表现为：害虫种类多，种类达群落总种数的94．6％－97．0％，但个体数量少，主要是鳞翅目、鞘翅目及同翅目等类群的昆虫；许多昆虫既喜食榕果又可危害叶片，部分种类仅取食叶片和蛀干；这些类群中在隐头花果内外活动的昆虫种类最多，达54％，数量上占到93．1％－94．3％。益虫种类少，则个体数量多，尤其是传粉榕小蜂和群数量占绝对优势（86．4％－90．2％），它的成功传粉影响着榕树群落的构建和稳定。     

榕树瓜盆景栽培管理技术

榕树 ,桑科 ,榕属 ,常绿大乔木 ,具须状气根 ,叶卵形、革质、光泽 ,树姿优雅 ,奇异古博。其生长速度快 ,适应性强 ,喜阳又耐荫 ,喜湿又耐旱 ,主要分布于东南亚各国与中国的台湾、福建、广东、云南、浙江等地。品种类型繁多 ,有白榕、红榕、大叶榕、细叶榕、圆叶榕、花叶榕、柳叶榕、竹叶榕、橡皮榕和印度榕、泰国榕、美国榕等等。榕树瓜俗称“人参榕” ,是众多榕树盆景类型中最负盛名一种 ,深受世界各地消费者喜爱 ,是一个走向世界 ,具有中国品牌的花卉品种 ,在荷兰已被命名为“Ｃｈｉｎａｒｏｏｔｓ”(中国根 )。为提高榕树瓜盆景栽培管理…