在專性傳粉-寄生系統中,動植物生活史緊密關聯,二者之間存在高度特化的互作關系,即一種植物依賴特定的一種動物傳粉,同時該動物以植物作為唯一寄主。而在群落尺度上,動植物互作呈現出模塊化的網絡結構。這種極端特化的生物互作關系通常被認為是脆弱且易滅絕的,但專性傳粉-寄生系統在長期的演化歷程中仍然保持可持續存在,其內部的維持機制仍缺乏檢驗。
中國科學院華南植物園羅世孝研究員團隊以協同演化的專性傳粉-種子寄生系統葉下珠-葉下珠蛾(leafflowers–leafflower moths)為研究對象,在不同地理尺度上針對熱帶和亞熱帶地區的三個大陸群落和五個海島群落中算盤子屬植物與葉下珠蛾(頭細蛾)的互作模式進行比較研究,揭示了專性互惠關系維持的宏觀機制。主要結果為:(1)局部和區域尺度下,動植物之間均存在顯著的交互特化關系;(2)大陸群落中動植物互作網絡呈現出顯著的模塊化,但海島群落互作網絡的模塊化屬性存在變異;(3)局部尺度的動植物互作網絡不存在嵌套,但區域尺度下的互作網絡呈現出顯著的嵌套性,這種嵌套性主要是由物種水平的寄主遷移所導致的。這種宏觀尺度下的嵌套促進了專性互惠關系在長期演化過程中的可持續性。研究成果以“Network structure variation across scales offers clues to the macroevolutionary persistence of specialized mutualisms”為題在線發表于英國皇家學會的旗艦刊物Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences(《英國皇家學會學報 B:生物科學》,自然指數期刊,生物和進化領域top期刊)
中國科學院華南植物園已畢業碩士張連婕為論文第一作者,羅世孝研究員為通訊作者,園外合作副導師David H. Hembry(James Madison University)為共同第一作者和共同通訊。中國科學院華南植物園助理研究員郝凱,博士生孫啟林,已畢業碩士吳有恒、劉婷婷,以及華南農業大學副教授姚綱為共同作者。該工作得到國家自然科學基金的資助。文章鏈接:https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rspb.2025.0926

圖1. 該研究的八個研究地點,包括三個大陸群落和五個海島群落。

圖2. 大陸和海島群落的算盤子屬Glochidion植物多樣性

圖3. 不同地理尺度下的葉下珠(算盤子屬)與葉下珠蛾(頭細蛾)的互作網絡
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