榕树-非传粉小蜂协同进化关系对榕-蜂系统的居群分化和小蜂多样性形成的影响

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shanlai_lu
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榕属(Ficus)有至少750物种,是有花植物中最大的木本属。榕属植物对热带森林生态系统的稳定性有着重要意义。榕树和传粉榕小蜂有专一的互惠共生关系,榕树为传粉榕小蜂提供发育场所并依赖传粉榕小蜂传粉。同时,非传粉榕小蜂作为榕-蜂资源的盗取者对维持榕蜂系统的稳定有着至关重要的影响。榕树与传粉、非传粉榕小蜂独特的关系,使之成为研究协同进化以及协同进化地理马赛克理论(Geographic Mosaic Theory of coevolution)的理想系统。  本研究以鸡嗉子榕(Ficus semicordata var.semicordata)和妃延腹榕小蜂(Philtrypesis dunia)为材料,探讨协同进化地理马赛克效应(Geographic Mosaic of coevolution)是否存在于鸡嗉子榕和妃延腹榕小蜂的不同居群中,并对鸡嗉子榕和妃延腹榕小蜂形态特征的居群间分化有何影响,协同进化双方的形态特征居群间分化的驱动力是否一致。本研究在云南省6个彼此距离大于100公里的地点进行采样,每个样地至少测量60个鸡嗉子榕雌花期雄果性状、30头妃延腹榕小蜂性状;同时,为探讨影响不同种榕树非传粉榕小蜂物种数量的主要因素,本研究通过对已发表文献的整理,统计分析不同种榕树的非传粉小蜂物种数量和可能影响物种数量的榕树功能性状,得出如下主要结果:  1.鸡嗉子榕和妃延腹榕小蜂的协同进化地理马赛克格局研究结果表明,鸡嗉子榕和妃延腹榕小蜂的性状均存在居群间差异,鸡嗉子榕果壁厚度和妃延腹榕小蜂产卵器长度的居群间差异幅度较中性性状的大,且鸡嗉子榕果壁厚度和妃延腹榕小蜂产卵器长度的匹配度也存在居群间差异。尽管需要进一步的分子证据支持,我们的研究结果暗示,鸡嗉子榕和妃延腹榕小蜂间存在协同进化地理马赛克格局。  2.性状居群间分化驱动力的研究结果表明,鸡嗉子榕果壁厚度的居群间分化格局很可能主要受到环境因子的驱动(最低气温(P<0.05,R2=0.65);平均降水量(P<0.05,R2=0.68)),其次受妃延腹榕小蜂协同进化选择压如产卵器长度(P=0.075,R2=0.42)的影响;另一方面,妃延腹榕小蜂产卵器长度的居群间分化格局很可能主要受到榕果果壁厚度(P=0.05,R2=0.68)的驱动,而环境因子的影响不显著。我们的研究结果暗示,榕-非传粉榕小蜂系统的地理马赛克的性状分布格局中,环境因子和非传粉榕小蜂产卵器长度影响榕树果壁厚度,而榕树果壁厚度影响非传粉小蜂的产卵器长度。  3.影响不同种榕树非传粉榕小蜂物种数量的因素的研究结果表明,繁育系统特别是雌雄同株繁育系统可能是决定非传粉榕小蜂物种数量的主要因素(General regression,P<0.01),雌雄异株榕树的非传粉榕小蜂物种数量和食性多样性显著小于于雌雄同株榕树(One-way ANOVA,P<0.01,P<0.01);挂果位置对非传粉榕小蜂数量的影响并不显著(General regression,P=0.8585),老茎挂果和叶腋挂果榕树非传粉榕小蜂物种数量无显著差异(One-way ANOVA,P=0.95);榕果果径对非传粉榕小蜂群落的影响不显著(General regression,P=0.7579)。虽然需要野外试验对本研究的验证,但是本研究的结果初步表明繁育系统是影响不同种榕树非传粉榕小蜂物种数量的主要因素。
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