武汉植物园揭示天南星属植物花序致死陷阱吸引传粉者的潜在机制

　　

绝大多数天南星属植物雌雄花在空间上分离，并形成特殊的雌雄两种佛焰苞结构（图1），主要吸引双翅目蕈蚊类昆虫为其传粉、但并不提供食物报酬。其中雄性花序的佛焰苞基部有一个出口，蕈蚊访问雄花序、携带花粉后可以经由该出口逃离；而雌性花序佛焰苞缺乏该出口，蕈蚊被吸引到雌花序、完成传粉后通常会被囚禁致死，形成一个致死壶状陷阱（lethal kettle trap）。这种致死互作系统如何在进化中保留下来仍是一个未解之谜。

中国科学院武汉植物园植物繁殖生态学研究团队结合大量野外观测和实验室分析，发现蕈蚊会在天南星属植物的雌性佛焰苞中产卵，并记录到蕈蚊在雌性佛焰苞中从卵-幼虫-蛹到成虫的整个生活史过程，植物花序实际上充当了产卵地和育儿室的功能。然而，天南星花序内并不提供食物报酬，蕈蚊发育过程中的关键限制因子—幼虫的食物来源依然成谜。通过细致观察，研究者发现被佛焰苞囚禁致死的成虫尸体为幼虫发育提供了关键食物来源（图1）。这一发现表明，天南星属植物与其传粉者蕈蚊之间存在隐秘的互惠关系，可能是维持它们之间互作稳定性的重要机制。研究结果以Scavenging contributes to larval food intake in fungus gnats using the Arisaema kettle trap as a brood site为题，发表在生态学期刊Ecology上。特别研究助理黄文和已毕业硕士生李鑫为共同第一作者，杨春锋研究员为通讯作者，王青锋研究员、瑞典乌普萨拉大学Jon ?gren教授提供了重要指导。同时， Bulletin of the Ecological Society of America也刊发图片报道直观展示了相关研究结果。研究工作得到了国家自然科学基金（32270243）和先导专项子课题（XDB31010000）的资助。

图1. 灯台莲的花序结构及蕈蚊幼虫取食成虫尸体图片。A. 自然生境中的灯台莲植株；B. 灯台莲雄花序（箭头指示花序基部的开口）；C. 灯台莲雌花序（缺乏开口）；D. 雌花序中的蕈蚊幼虫取食成虫尸体。

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