飓风玛丽亚后加勒比地区的授粉变化表现出生态恢复能力

大多数开花植物依赖动物授粉。在温暖湿润的热带地区，90%以上的植物物种是由动物授粉的。在加勒比岛国多米尼加，研究人员发现了两种赫蕉植物（Heliconia bihai 和 H. caribaea）与其蜂鸟传粉者紫喉加勒比虫（Eulampis jugularis）之间存在互利关系。这种关联是如此具体，以至于它经常在科学文献中被引用作为例子。

因此，当飓风玛丽亚（5 级，萨菲尔-辛普森级最高，持续风速超过 250 公里/小时）于 2017 年袭击该地区并杀死整个颈桉种群的 75% 时，这两种蝎尾蕉预计将灭绝。

不过，最近有一篇论文发表在新植物学家表明其他鸟类已成为相关植物的传粉媒介。作者来自巴西、丹麦、瑞士、美国和英国，由位于巴西里奥克拉罗的研究、创新和传播中心 (RIDC) 生物多样性动态和气候变化研究中心 (CBioClima) 提供支持。

CBioClima 成员、现任博士后研究员 Fernando Gonçalves 表示：“2022 年，我们对该地区进行了非常详细的研究，分析了鸟类蝎尾蕉的访问类型和频率，以及花粉沉积和运输模式。我们的研究结果表明了巨大的变化：其他蜂鸟物种以及 Bananaquit (Coereba flaveola) 已经开始以与 E. jugularis 相似甚至更高的速率访问赫蕉花并为其授粉。”隶属于瑞士苏黎世大学 (UZH) Jordi Bascompte 实验室。

“我们的分析表明，颈桉数量的减少导致了其他物种的竞争排斥的崩溃，并使其他鸟类成为有效的传粉媒介。我们的结论是，在飓风等自然干扰之后，专门的授粉系统可以变得普遍，这表明生态系统具有弹性，”他说。

使用雾网（由悬挂在两根杆子之间的尼龙或聚酯网制成，类似于排球网）在赫蕉植物附近捕获鸟类，并使用特殊的果冻对粘在鸟类喙和羽毛上的花粉进行采样。相机使研究人员能够在鸟类访问植物时识别它们，并在访问后通过花柱头检查来测量花粉沉积。

“颈桉具有很强的领地意识和攻击性。当种群数量很大时，没有其他鸟类能够靠近赫蕉，但一旦种群数量减少到原来的四分之一，就没有足够的个体来阻止其他蜂鸟和香蕉蜂鸟接近这些植物。这些新的传粉者是多面手。它们从几种蜂鸟那里收集花粉。。香蕉奎特以水果为食，”贡萨尔维斯说。

这一发现之所以意义重大，有两个原因。首先，人们认为只有 E. jugularis 可以为 H. bihai 和 H. caribaea 授粉，因为它们的花朵形状与蜂鸟喙的大小和曲率相匹配。 E. jugularis 的雌性具有长而弯曲的喙，是 H. bihai 的主要传粉媒介，而 H. caribaea 则由雌性和雄性授粉，尽管后者的喙更短更直。

这一发现的重要性的第二个也是更重要的原因是，它表明物种灭绝是一个比通常认为的复杂得多的过程。飓风玛丽亚造成的破坏中断了植物和蜂鸟的共同适应和相互依赖，让其他鸟类取代了它们的位置。

进化路径可能是蜿蜒的，而不是高度线性的。这在当前气候危机的背景下尤其重要，严重干旱、暴雨、洪水、飓风等极端事件更加频繁，物种在相对较短的时间内灭绝。

贡萨尔维斯说：“如果多米尼加没有发生其他大规模破坏，我们相信蝎尾蕉和颈桉这两种物种可能会在 15 到 20 年左右的时间内重新建立它们的排他性互惠关系。颈桉的数量将再次增长，并且会有大量个体保卫自己的领地。”他补充说，他的团队正在该地区进行更多研究以验证这一假设。他们还计划评估自然现象对其他物种进化行为的影响。

“我们正在该地区寻找飓风，以便我们可以返回那里并调查后果。”

更多信息：Taia S. O. Schrøder 等人，飓风诱导的传粉媒介在紧密适应的植物与蜂鸟互利共生中发生变化，新植物学家(2024).DOI：10.1111/nph.19938