蚂蚁保护植物免受食草动物侵害，但会阻碍授粉

蚂蚁是一种会分泌甜味物质吸引它们的植物，它们“有意”保护自己免受食叶动物的侵害。通过分析蚂蚁与蜜蜂之间的相互作用，我们发现蚂蚁可能会吓跑传粉昆虫。而蝴蝶则不会受到干扰。

　　

世界各地约有4000种植物通过花外蜜腺（称为花外蜜腺）将花蜜分泌到花外，例如茎或叶上。与花蜜不同，花外蜜腺不会吸引传粉昆虫，而是吸引保护植物的昆虫，例如蚂蚁。这些昆虫以这种甜美的液体为食，反过来，它们会保护植物免受食草动物的侵害。然而，这种保护是有代价的。

由 FAPESP 资助的研究人员在《生态学杂志》 上 发表的一项研究  指出，蚂蚁的存在会减少蜜蜂访问具有花外蜜腺的植物花朵的频率和持续时间。

只有当花外蜜腺靠近花朵时，授粉才会受到影响。在其他位置（例如叶子或树枝上）拥有这些腺体的植物，其繁殖成功率更高，这可能是由于蚂蚁提供了对食草动物的保护。

另一方面，另一类传粉昆虫蝴蝶却不受蚂蚁的影响。这可能是由于这两类昆虫的进食方式不同。蝴蝶使用一种名为喙喙的长而像吸管一样的器官从远处吸食花蜜，从而避免受到蚂蚁的侵害。

“另一方面，蜜蜂需要非常靠近花朵才能采集花粉和花蜜，但蚂蚁不允许它们停留太久。毫不奇怪，我们的分析表明，当花外蜜腺靠近花朵时，蚂蚁的存在不利于授粉，但当它们距离花朵较远时，则对植物繁殖有积极作用，” 阿曼达·维埃拉·达席尔瓦（Amanda Vieira da Silva）解释说。这项研究是她博士研究的一部分，她获得了 巴西圣保罗州圣贝尔纳多-杜坎普 ABC联邦大学（PPG-EvoDiv-UFABC ）进化与多样性研究生项目的FAPESP奖学金。

以上结论基于对27项关于蚂蚁、传粉昆虫和具有花外蜜腺的植物之间关系的实证研究数据的分析。这些文章是根据纳入和排除标准，从567项研究中初步筛选出来的。数据经过计算工具的汇编和分析。

多重互利共生

“研究通常只关注一种孤立相互作用对植物的影响。例如，它们量化蚂蚁在多大程度上支持植物防御食草动物，或者传粉昆虫在多大程度上支持植物繁殖。但这些相互作用可以同时发生。因此，为了了解这些相互作用如何影响植物的生长和繁殖，我们需要以综合的方式看待它们，”迪亚德马 圣保罗联邦大学环境、化学和药物科学研究所（ICAQF-UNIFESP ）教授劳拉·卡罗莱纳·莱尔（Laura Carolina Leal ）解释道。莱尔指导了席尔瓦的博士研究，也是该论文的合著者。

对具有花外蜜腺的植物属的进化分析表明，这种性状很容易随着时间的推移而获得或丧失。因此，蚂蚁对蜜蜂访花的干扰可能在植物花外蜜腺的进化轨迹中发挥了决定性的选择压力。

“如果蚂蚁进入花外蜜腺吓跑蜜蜂，从而损害植物的繁殖，那么维持这些蜜腺对植物来说就变得不利，而且这些腺体可能会随着时间的推移而消失，”Leal 解释道。

并非巧合的是，在近1000个拥有花外蜜腺的植物属中，只有46个完全依赖蜜蜂授粉。作者假设，至少在某些情况下，植物与防御蚂蚁和授粉蜜蜂会同时发生相互作用。 

“我们知道，在一些具有花外蜜腺和通过蜜蜂振动授粉的花朵的植物群中，带有活跃的花外蜜腺和花朵的新叶会在一年中的不同季节产生，这将避免两者之间的冲突，” UFABC自然与人文科学中心 ( CCNH ) 教授、席尔瓦的联合导师兼该研究的共同作者安塞尔莫·诺盖拉(Anselmo Nogueira) 说。

该研究小组正在开展新的研究，以了解第三种相互作用是否可以稳定蚂蚁对具有花外蜜腺的植物授粉的干扰。

“如果资源对花中的蜜蜂和叶上的蚂蚁来说都非常好，它们或许永远不会相遇。此外，一些拥有花外蜜腺的植物，例如某些豆科植物，其根部含有固氮细菌，这可以提高植物的生产力，并可能使植物能够为这两种动物伙伴投资高质量的资源，”诺盖拉评论道。

该研究员负责协调  FAPESP生物多样性表征、保护、恢复和可持续利用研究项目（BIOTA ）下开展的一个项目。该项目旨在探究同一植物谱系中多种互利共生关系的演化。在之前的研究中，他的团队发现一种豆科植物与固氮细菌之间的相互作用增强了这些植物对授粉蜜蜂的吸引力（更多信息请访问 agencia.fapesp.br/52841）。 

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