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在植物与传粉者关系研究中，很多花部多样性难以用传统传粉者分类解释。研究人员针对百合属（Lilium）粉蝶型花朵开展研究。发现粉蝶是主要传粉者，粉蝶型花朵至少独立演化 3 次。这表明蝴蝶细分对百合属花部多样性有重要影响。
在繁花似锦的植物世界里，传粉者就像神秘的使者，对植物的繁衍和演化起着至关重要的作用。长久以来，人们习惯将传粉者分为蜜蜂、鸟类等几大主要功能类群，并且深知传粉者在这些大类别之间的转换，会对被子植物的花部多样化产生巨大影响。然而，随着研究的深入，科学家们发现，很多花部的多样性并不能简单地用这些宽泛的传粉者类别转换来解释。就拿蝴蝶来说，早期欧洲生态学家曾怀疑它们是花蜜的窃取者，但如今我们知道，许多植物类群都主要依靠蝴蝶来授粉。蝴蝶大小各异、食性不同、感知能力有别，在不同地理区域分布也有所差异。这就不禁让人猜测，蝴蝶是否也能细分出不同的传粉生态位呢？而百合属植物，恰好为解开这个谜团提供了绝佳的研究对象。
百合属中，一部分物种有着大型的橙色或红色花朵，由凤蝶授粉，被称为 “凤蝶型”；还有一些物种花朵呈白色或粉色、大小适中，被称为 “粉蝶型”。此前，分类学家曾因粉蝶型百合花朵的相似性，猜测它们可能亲缘关系较近，但一直没人深入探究过它们的系统发育关系。为了弄清楚这些问题，来自国内的研究人员开展了一项关于百合属植物粉蝶授粉的研究。研究结果表明，粉蝶型百合的花部相似性是趋同演化的结果，它们至少独立演化了 3 次，这一发现对理解百合属植物花部多样性的演化具有重要意义。该研究成果发表在《Flora》杂志上。
在这项研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，通过野外实地观察，记录访问花朵的昆虫种类及它们与花朵的互动行为；其次，对花朵的繁殖系统进行研究，判断传粉者对繁殖的必要性；然后，利用专业仪器测量花部特征，如花瓣反射率、气味成分、花蜜特性等；最后，进行系统发育分析，探究粉蝶型百合的起源。研究过程中涉及的样本来自中国境内的野生百合种群。
研究物种和地点
百合属的Lilium wardii、Lilium taliense、Lilium lankongense和Lilium duchartrei均为多年生落叶球根植物，它们在 7 月至 8 月初开花，生长在海拔 2000 米以上的灌木丛、草地和森林边缘。这些植株通常会长出一根茎，茎顶有一朵或几朵下垂的、雄蕊先熟的花朵，花瓣强烈反卷。花朵刚开放时花柱直立，柱头较难被访花者接触，花柱需一到两天才会发生变化。通过对这些研究物种和地点的确定，为后续研究提供了稳定的研究对象和环境基础。
访花者研究
研究人员观察到，有多种日间飞行的昆虫会访问这些百合花朵，它们分属于鳞翅目、膜翅目和双翅目。不过，在所有 4 种百合中，蝴蝶与柱头的接触最为频繁。蝴蝶停歇在反卷的花瓣上，探寻花瓣基部的花蜜，在花瓣间移动时，翅膀会擦过花药和柱头，常常能看到它们身上携带大量花粉。由此可知，蝴蝶在这些百合的授粉过程中发挥着重要作用，尤其是与柱头的频繁接触，为花粉传播创造了有利条件。
讨论
研究发现，尽管有多种昆虫访问百合花朵，但小型蝴蝶，特别是粉蝶，是主要的传粉者，它们主要在后翅携带花粉。这 4 种百合如果没有访花者就无法结果，并且表现出高度的自交不亲和性。这些百合花朵分泌的花蜜量适中且较稀，花瓣在蓝色和紫色波段（400 - 500nm）有较高的反射率。粉蝶型百合与凤蝶型百合在花部颜色和大小上存在差异，这种差异很可能是为了匹配不同大小的蝴蝶传粉者。此外，系统发育分析显示，粉蝶型百合物种至少独立演化了 3 次，这表明它们的花部相似性是趋同演化的结果。
综合来看，这项研究揭示了蝴蝶细分的传粉生态位对百合属植物花部演化的重要影响。粉蝶作为主要传粉者，在百合属植物的繁殖过程中扮演着不可或缺的角色。粉蝶型百合的趋同演化现象，丰富了我们对植物与传粉者协同进化的认识。这不仅有助于我们深入理解百合属植物花部多样性的形成机制，也为其他植物类群与传粉者关系的研究提供了重要参考，对生物多样性保护和植物进化研究具有重要的理论和实践意义。
