植物可以不遗余力地吸引传粉者听从它们的命令。从穿上雌性昆虫伪装(充满信息素!)来引诱好色的男性,散发着腐肉的恶臭引诱饥饿的苍蝇,或者,最常见的是,向任何来访的人提供甜蜜奖励的贿赂——传播它们珍贵的花粉的任何长度都不会太粗俗或昂贵。
大多数授粉媒介都会访问多种植物物种,当有大量蜜蜂、苍蝇和其他沾满花粉的游客四处走动时,这通常不是问题。但现在的研究表明,当传粉媒介变得稀缺时,这些长度可能包括选择植物之间的暴力行为。
生态理论预测,由于传粉媒介减少而导致的竞争可能会促使植物采取更加多样化的相互作用和栖息地利用策略来吸引传粉媒介,从而增加植物多样性。
但另一种理论反驳随着授粉媒介数量的减少,同一个授粉媒介访问同一类型的稀有植物的机会也会减少,这意味着更常见的物种将在竞争中胜过它们,从而减少生物多样性。
由于这是世界正在走向的情景——面对令人担忧的昆虫数量下降和影响我们最亲密的授粉盟友的疾病欧洲蜜蜂——由普林斯顿大学生态学家克里斯托弗·约翰逊领导的一个研究小组在实地实验中对这些相互竞争的理论进行了检验。
使用80、2.25m2研究人员在瑞士本土的配对一年生植物物种的地块中,手工控制了一些地块中授粉的数量。其余的则必须依靠正常环境水平的授粉。约翰逊和他们的团队比较了每个人的人口和健康测量值。
使用的所有五种植物——芥菜(芥菜植物), 玉米格罗威尔 (牛舌草)、普通罂粟(罂粟)、矢车菊(矢车菊)和野茴香(黑种草) – 依靠一般的昆虫授粉,但玉米花粉也可以自花授粉。
另外 22 个重复样地被封闭,其中一半仅暴露于一种授粉媒介物种,其余暴露于背景环境水平以模拟授粉媒介衰退。对于这些地块,研究人员还测量了传粉媒介的花朵访问情况。
“对于十对物种中的九对来说,传粉媒介的竞争削弱了竞争者之间稳定的生态位差异,”约翰逊和同事写在他们的论文中,这意味着当授粉减少时,配对物种并没有在共享环境中达到彼此相互作用的新平衡。
研究小组表示:“这些结果支持了这样的假设,即传粉者通过偏爱更常见的植物物种,而不是更稀有的竞争对手,从而破坏了植物竞争的稳定。”结论。
看来当我们的令人难以置信的授粉昆虫种类变得稀缺,每株植物都为自己而存在,以牺牲邻居的利益为代价来吸引所有剩余的传粉媒介的注意力。
普通罂粟、野茴香和矢车菊在人工授粉时的繁殖能力是依赖背景授粉的植物的三倍,这表明这些物种具有天然的自我限制能力,以便与邻居保持平衡。
但这些植物只是在一定程度上考虑到了这一点:研究小组认为,物种内竞争的减弱是破坏多物种群落稳定的主要驱动因素。
结果造成了竞争失衡,并加剧了植物物种之间的平均适应度差异:它降低了所有植物物种之间共存的能力。
这可能会导致最常见的植物群体将较稀有的植物从它们曾经繁荣的群落中驱逐出去。
研究人员没想到这种情况会在所有物种中如此一致地发生。由于这项研究是在一个小区域和很短的时间内进行的,研究人员表示,随着时间的推移,一些物种可能会建立新的共存平衡。
然而,约翰逊和同事确实检查了当植物生长在更似是而非的群落(三个、四个和五个物种)中时,他们测量的成对相互作用是否有所不同,结果发现总体而言没有不同,这进一步支持了他们的结论。
如果这些发现在更广泛的范围内成立,那么它们就令人担忧。如果植物群落确实随着传粉媒介的减少而变得如此容易不稳定,那么物种之间更广泛的相互作用及其影响将难以预测。至少对这些内容的一些了解对于我们在情况恶化时尽可能维持生物多样性至关重要。
同时,我们都可以有助于减少昆虫进一步减少通过种植本土植物,将草坪恢复为自然栖息地,避免使用杀虫剂、除草剂和其他有毒化学物质,限制外部照明,以及支持那些真正考虑到我们生活世界中这些微小但关键的齿轮的团体和领导人。
这项研究发表于自然。