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植物的花壽命可能呈現縮短趨勢


2022年05月29日

  (a)溫度、花粉數量和系統發育關系對花壽命變異的貢獻;(b)溫度和花粉數量對花壽命影響的結構方程模型

中新網昆明5月28日電

花,自古以來就是唯美愛情的傳遞者;於植物而言,花更是種群延續的必需器官。一朵花從開放到調謝的持續時間,被稱為花壽命,是植物重要的繁殖性狀。植物的花壽命表現出巨大的差異,有的「曇花一現」幾小時,有的卻能徐徐綻放數十日之久。即便是同一科、同一屬或同一物種的不同居群間,花壽命都表現出多樣的變化。自植物學家Kerner

中國科學院昆明植物研究所高山植物多樣性研究團隊的研究人員搜集了全球818種被子植物的花壽命數據,利用貝葉斯系統發育混合模型探討了「花壽命的全球生物地理格局是怎樣的?」「花壽命受哪些因素的控制?」等科學問題。

在所有調查的被子植物中,平均花壽命為4.5天,其中最短的僅2小時,最長達33天,相差400倍;花壽命具有較強的系統發育信號,表明親緣關系越近的植物,花壽命越相似;隨著緯度和海拔的增加,花壽命明顯延長,赤道附近的平均花壽命為2天,而北緯50度和南緯50度的平均花壽命分別達到4.9天和3.9天;與傳統觀點不同,自交不親和植物、草本植物、昆蟲傳粉植物、大花植物的花壽命並不比自交親和植物、木本植物、脊椎動物傳粉植物和小花植物的花壽命長;每朵花產生的花粉數量越多或傳粉成功指數越低,花壽命越長;在高溫、幹旱以及強太陽輻射地區,植物傾向於短的花壽命。而同時考慮所有的生物和非生物因素時,只有開花季的溫度(負相關)和花粉數量(正相關)對花壽命具有顯著的影響,分別解釋了26%和10%的變異,說明植物花壽命主要受所在環境的溫度的影響。

該研究彌補了花壽命在宏觀尺度上的變化格局,系統揭示了花壽命主要受哪些因素的影響。由於與溫度相關的生理成本(如呼吸和蒸騰)是影響花壽命的主要決定因素,在全球氣候持續變暖以及極端高溫事件頻繁發生的背景下,植物的花壽命可能呈現出縮短的趨勢,進而加劇植物傳粉不足,引起植物種群或地理分布的變化。研究結果為全球氣候變化下植物多樣性的保護提供了參考。

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作者:胡遠航


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