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北极的授粉使者竟是苍蝇

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你还以为北极是个寸草不生的冰雪荒原?赶快改正这个错误的认识吧!和我们生活的地方一样,北极的夏天也到处都是昆虫的嗡嗡声,而且许多植物正是靠着它们授粉。但是这些飞渡北极的“授粉使者”到底是何方神圣?新研究发现,这些不畏艰险的“英雄们”正是苍蝇,没错,就是我们房间里飞的那些不速之客。该研究还提出,当北极的气温不断升高,这里的苍蝇数量也会随之降低,那我们会不会就此失去“绿色北极”?

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位于格陵兰东北部萨克伯格(Zackenberg)山前的水杨梅花(俗称仙女木花)


苍蝇中的“超级英雄”
来自芬兰、瑞典、丹麦和加拿大的研究者们都在关注着一种常见的北极植物——水杨梅(俗称仙女木花)。研究者们首先记录下哪些昆虫“到访”过格陵兰东北部15处观察点附近的仙女木花,然后计算这些花的结实率。研究结果清晰地表明:家蝇(属蝇科)出现得越频繁,仙女木花的结实情况就越好。而且,有一种苍蝇可谓是传播花粉的“超级英雄”——Spilogona sanctipauli,这种蝇的“到访记录”一旦增多,结实率就会大幅提高。
捕蝇纸的新妙用
为了能高效地记录下接触植物的昆虫种类,研究者们想出了一种新策略。“我们为仙女木花装上了能够逮住昆虫的工具,这样我们就不用等上几个小时去观察和记录昆虫的种类了。” 该论文的第一作者Mikko Tiusanen解释道,“我们使用了类似捕蝇纸的工具。以往农民用这些‘粘性陷阱’捕捉大棚里的害虫,而今天我们把它制作成花的样子,藏在仙女木花中鱼目混珠。”
本研究还有第二个方法上的创新——研究者们并非根据外部形态特征来判别他们抓获的昆虫,而是通过它们的DNA标志物。Mikko Tiusanen的合作者Tomas Roslin说:“如果想根据外形特征来判别我们捕获的8500只昆虫,那就算全世界的昆虫专家集体出动也得需要几年的时间吧。若是想偷懒,仅在其中挑选部分昆虫鉴定,便又有违科学性了。总之,我们的方法大大提升了采样与鉴别昆虫的效率。相较来看,该地区以前的研究工作量很大,但也只记录下30种仙女木花的授粉昆虫,而我们凭此法却找到了177种,这也意味着我们已知的该地昆虫中有三分之二会‘到访’仙女木花,同时也说明了这种植物在生态系统中举足轻重的地位。
“令人感到惊奇的是,传粉昆虫的种类如此多样,可偏偏是蝇科对植物结实如此重要,其中更有Spilogona sanctipauli充当着‘传粉超人’的角色。”
气候变化或令“英雄迟暮”
研究带来了惊喜,同时也发现了一些问题。这些对仙女木花至关重要的小蝇们正在该区域减少,部分是由于这些蝇的采蜜时间与花期越来越难重合。
这种解释的证据之一是,当研究者们对昆虫“到访”仙女木花的时间进行分类时,他们惊奇地发现,更多的昆虫会在花季将过时前来采蜜,而这时花开的数量远比盛花期时少得多。
“这确实令人担忧啊!”研究区萨克伯格研究站的负责人Niels Martin Schmidt解释道,“随着北极气温升高,花期在不断地提前,而昆虫的采蜜时间却未发生太大变化。因此,我们可以看到,仙女木花的花期已提早到初夏,而只有很少的苍蝇在这个时期传粉,这对于植物来说意味着授粉昆虫的减少,而对于苍蝇来说则是食物的缺乏。如果这样的不匹配日益加剧,那将可能威胁整个北极圈的授粉活动。”
北极圈插花不容易
将实验所用的假花妆点在北极圈的土壤里似乎是一种惬意的消遣,可实际上却也是充满挑战。Mikko Tiusanen回想道:“如果非得评选一个‘最添堵’的北极动物,那非得是麝牛不可了,它们会在所有长有仙女木花的地方觅食。当它们进食时,我们会暂时避让,可当我们回来时,我们用捕蝇纸做的假花总是被践踏得破败不堪,而且上面还粘了许多牛毛,不过这也进一步证明了这种植物的重要性,连麝牛也需要它们。”
Tomas Roslin补充道:“另一种骚扰我们的北极动物是雪鹀。有些雪鹀估计是感觉被天上的馅饼砸中了,兴高采烈地把我们假花上辛苦捕到的猎物给吃了,但这时我们利用DNA技术的优势又得以体现,因为就算昆虫还剩一条腿,我们也能知道它是何科何属。”

文章来源自瑞典农业科学大学官网,本文内容由于网站要求进行了部分修剪。
翻译:胡砚泊
审稿:颜磊

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