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这张黑白共聚焦显微镜图象展现的是，一个等足目植物的身材掩盖在红藻类（江蓠）的生殖细胞上。新钻研标明，这些植物在藻类的精子四周传布，无效地为它们授粉。摄影：SEBASTIEN COLIN / MAX PLANCK INSTITUTE FOR BIOLOGY / ROSCOFF BIOLOGICAL STATION / CNRS / SU
撰文：LINA ZELDOVICH
大约十年前，墨西哥国立自治大学钻研陆地蠕虫的陆地生物学家Vivianne Solis-Weiss与一名钻研海草的共事沟-通。海草是一种在陆地中成长的开花动物。
“每次咱们收集花朵的时分，都能看到这些小植物，”她的共事说。他们都想知道为何这些小蠕虫和小虾类甲壳植物集聚集在那里。它们会不会是在给动物授粉？会不会是一品种似蜜蜂和胡蝶的陆地生物?
Solis-Weiss和她的共事假定，这些生物可能的确在陆地授粉中发扬了作用，并在一项钻研中概述了他们的设法，该钻研于20十二年颁发在Inter-Research Science Publisher期刊上。
一只等足类植物爬上一小片红藻类动物，已有证据标明它能够授粉。摄影：WILFRIED THOMAS / ROSCOFF BIOLOGICAL STATION / SU / CNRS
“第一篇论文很难颁发，由于没有人会置信咱们，”她回想道。
传粉者在地球上的作用是家喻户晓的。不计其数的开花物种依托植物和昆虫繁衍。动物提供花蜜或食品，传粉者增进动物的有性繁衍。但直到比来，它还被以为是一种只存在于海洋上的景象，在陆地中不存在。
法国索邦大学罗斯科夫陆地站的陆地生物学家E妹妹a Lavaut说:“有一种观念以为，在陆地环境中，一切的受精都是经过水的静止实现的。”Lavaut钻研的是一种成长在沿海岩池中的海藻，通常被称为红藻。事实上，许多雄性和雌性陆地生物会将它们的卵子和精子释放到水中，让水流混合并使它们受精。
但是，在过来的几年里，新的证据标明，陆地有本人的传粉者。这些生物比如“海里的蜜蜂”，可能比咱们想象的更常见。跟着迷信家对它们的共生瓜葛理解得愈来愈多，人们对一切相干生物——藻类、动物、昆虫和甲壳类植物——进化的看法也随之改动，也凸显了这些互利瓜葛的繁杂性。
草和海藻之谜
为了证实他们的假定， Solis-Weiss的团队在海岸和水族馆建设了Thalassia testudinum（俗称鳖草）的钻研田，用照片和视频捕获授粉进程。每到日落时候，当T. testudinum的雄性花朵凋谢时，蠕虫和其余无脊椎植物就会成群结队地会萃在其中，并将本人掩盖在花粉里。
“咱们做了试验，证实它们会去雄性花朵中寻食，将花粉粘在它们身上，而后去雌性花朵中，再把花粉留在那里，” Solis-Weiss说。2016年，该团队在《天然》杂志上颁发了这些发现，以及陆地蠕虫被花粉掩盖的图片，这是有史以来第一个证实陆地中授粉的钻研。
Lavaut在撰写对于G. gracilis这类陆地动物的生殖神秘的博士论文时，也视察到了相似的景象。雌性藻类不像其余陆地生物那样把卵喷到海浪中，而是把它们保留在被称为叶状体的漏斗状细丝中。雄性藻类释放精子，但这些小细胞没有尾巴能够游到雌虫身旁并进入细丝外部。
这类看似不利的状况其实不影响海藻的繁衍胜利：红藻所属的类群大约在10亿年前就进化出来了。拉沃和她的参谋、法国国度迷信钻研核心的人口遗传学家Myriam Valero想要理解这些生物是如何繁衍的。
多年来，瓦莱罗对欧洲各地潮汐池中的藻类进行了钻研，他留意到大少数受精都产生在高潮时，那时简直没有水。过后，一群被称为Idotea balthica的小等足类植物在藻类中游动。Idotea balthica是一种甲壳类植物，看起来像是虾，又有点像虫。瓦莱罗和她的团队想知道，它们是不是会将本人身材上的精子运送出去。
为了验证这一设法，钻研小组使用了从未受精过的G. gracilis，它没有任何被称为囊果的生殖构造。迷信家们将雄性和雌性G. gracilis搁置在多个水族箱中，在其中一些水族箱中添加了20种甲壳类植物，其余一些作为对比对于组不添加。当囊果发育时，有甲壳类植物水族箱的囊果数量是没有甲壳类植物的20倍。
Lavaut说:“我对有更多动物受精这一事实感到很诧异。”钻研小组还采集了一些甲壳类植物，它们在水箱中与雄藻一同游动了一段时间，而后将它们释放到有处女雌藻一同的水箱中，这也减少了囊果的数量。在显微镜下，这些等足类植物就像Solis-Weiss钻研中的陆地蠕虫同样布满了巨大的精子黑点。Lavaut的钻研小组于7月28日在《迷信》杂志上讲演了他们的发现。
在这类状况下，两种生物相互帮忙。藻类为等足类植物提供呵护，但同时也以藻类生物膜的方式为其提供食品，也有助于红藻进行光协作用。
“假如有太多生物膜成长，红藻就会开始死亡，”Lavaut说——而等足类植物有助于放弃它的清洁。
陈旧的本源
但是，只管两个钻研小组形容的景象看似类似，但进化生物学家和授粉生态学家指出，这两个钻研有很大的不同。
海藻和海草听起来可能很类似，但它们是两种十分不同的生物，有着不同的进化轨迹。中国迷信院昆明动物钻研所钻研授粉的生态学家Jeff Olerton说，海草只要大约1.3亿年的历史。他没有参预上述两项钻研。
海草由回归陆地的陆生动物进化而来，但仍保存了一些海洋特点，好比开花。并且，显然，依托植物授粉。
“看到他们如安在水中找到不同品种的植物来取代蜜蜂和胡蝶，这是十分乏味的，”索利斯-维斯说——她指的是比方，而不是字面意义上的。
Olerton解释说，比拟之下，海藻只是动物的近亲，既不是动物也不是植物，而是藻类。它们是种陈旧的生物，在动物分开陆地并开始在海洋上成长以前进化了有数个世纪。昆明钻研所的动物学家和授粉生态学家Ren说，这象征着授粉这类景象的泛起可能早于动物。
“这一发现彻底改动了咱们对授粉的看法，”他说。“咱们乃至可能从新定义授粉是甚么。”
解救等足类植物
这一发现让Ren和Olerton写了一篇观念论文——授粉在动物泛起以前就存在了吗？文章中，他们思考了植物和光协作用生物之间这类互惠瓜葛的首要性，这类瓜葛能够追溯到比想象中更早的进化史。
物种之间的这类瓜葛使生态零碎得以运转，“理解这类互相作用什么时候开始，会大大减少咱们对原始生物多样性的了解，”Ren说。
他增补说:“咱们对世界知之甚少，对海洋上产生的事件知之甚少，对水里产生的事件就更少了。”“这篇论文也只是冰山一角。”
这项新钻研标明，植物与水生动物和藻类之间的首要、且从前未知的瓜葛可能会使它们更软弱。以红藻为例，大少数授粉产生在浅潮池中，在那里，植物和它们授粉的植物之间奥妙的“跳舞”可能会被净化、气象变动和开展所破坏。
在海洋上，蜜蜂遭到杀虫剂和其余毒素的要挟，其中得多都被冲进了大海。陆地中的蜜蜂会不会有一天也面临一样的风险?在他的博客上，Olerton对这类可能性提出了正告。
“就像‘解救蜜蜂’呐喊维护海洋上物种间的互相作用同样，”他写道，“咱们可能很快就会听到‘解救等足类植物’这类标语。”
瞻望将来，钻研人员很想看看是不是能在天然界中找到更多授粉的例子——他们感觉可能还会有。
Olerton和Ren写道:“毫无疑难，还有更多启发在等候人们子细视察。”
（译者：张淏然） |
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