新喀里多尼亚蜜鸟驱动的同域物种形成:花冠形态转变导致唇形科Oxera属新物种的发现

【字体: 时间:2025年08月24日 来源:Journal of Systematics and Evolution 2.9

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  这篇研究揭示了新喀里多尼亚唇形科Oxera属中一个被忽视的新物种O. sympatrica sp. nov.,其与近缘种O. palmatinervia存在显著的花部形态差异和独特的传粉综合征(pollination syndrome)。通过形态学、生态学和分子证据,研究首次提出蜜鸟(honeyeaters)驱动的同域物种形成(sympatric speciation)假说,为岛屿生物多样性形成机制提供了新案例。

  

【引言】

新喀里多尼亚特有的唇形科Oxera属植物近期分类学修订中,"robusta"支系被发现包含一个隐藏新物种。该属以快速支系形成著称,传统认为异域分布和生境差异是其主要成种机制。然而O. sympatrica sp. nov.的发现打破了这一认知——其与姐妹种O. palmatinervia不仅能在相同海拔(5-1000m)的雨林和灌丛中真正同域分布,花期也完全重叠。这种特殊模式促使研究者深入探索其背后的生态驱动因素。

【材料与方法】

研究团队历时20年开展系统调查,结合标本馆(NOU/P/SYD)考证和显微观察。关键突破来自传粉生态学研究:在Dzumac等地的昼夜观测中,记录到两种蜜鸟(Glycifohia undulata和Philemon diemenensis)的访花行为。通过测量花部特征(花冠管长度32-36mm,厚度0.46-1.55mm)与鸟类喙长数据(G. undulata 30.3mm vs P. diemenensis 40.5mm),建立了形态功能关联。人工杂交实验证实种间生殖隔离较弱,支持传粉隔离的关键作用。

【结果与讨论】

新种O. sympatrica与O. palmatinervia的花部结构差异显著:前者花冠管平直、方形开口,雄蕊和花柱中度伸出;后者花冠弯曲、圆形开口,生殖器官强烈外伸。这种分化对应着不同的传粉模式——G. undulata访问O. sympatrica时,其前额接触柱头而喉部接触花药;P. diemenensis访O. palmatinervia时,花粉则沉积在鸟的后脑和胸部。这种"空间错位"有效阻止了种间基因流。

果实扩散研究显示,两种Oxera依赖新喀里多尼亚特有鸠鸽(Ducula goliath)传播大型分果(长18-32mm)。PSMC分析和物种分布模型表明,尽管现存种群呈同域分布,其祖先可能经历异域分化阶段。值得注意的是,O. sympatrica的花冠形态与支系内另一树种O. coriacea趋同,暗示了基因渗入的可能。

【结论】

该研究首次报道了新喀里多尼亚植物中可能的同域成种案例,揭示蜜鸟介导的传粉隔离如何维持近缘种的共存。保护建议指出,虽然新种在多个保护区常见(EOO=2555km2),但镍矿开采和野猪威胁需持续关注。这项工作为理解岛屿辐射进化提供了新模式,其方法论整合了经典分类学、生态基因组学和保护评估。

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