发布时间：2024-07-11 16:38:22 栏目：精选百科
跨学科合作可以带来意想不到的突破和发现。跨物种合作可以带来意想不到的互利进化路径。
例如，有些植物成功招募了蚂蚁保镖。它们在叶子上分泌出糖蜜来吸引蚂蚁，然后这些领地意识很强、攻击性很强的蚂蚁雇佣兵就会巡逻“它们的”植物，并螫咬试图吃掉它的食草动物。
这些关系在开花植物中已有充分记录，但它们也出现在非开花蕨类植物中。这对研究人员来说是个奇怪的消息，因为长期以来人们一直认为蕨类植物缺乏用于这种复杂生物相互作用的蜜腺。
田纳西大学生态与进化生物学系助理教授 Jacob Suissa 与康奈尔大学的蕨类植物专家 Fay-Wei Li 和蚂蚁专家 Corrie Moreau 等同事合作，研究了这种现象在数千年间是如何形成的。他们最近在《 自然通讯》上发表了 关于这种跨物种伙伴关系的进化时间表和潜在因素的研究结果。
“这项研究的新内容有两个方面，”苏萨解释道。“首先，我们发现，蜜腺(一种产生含糖花蜜来吸引蚂蚁保镖的结构)在蕨类植物和开花植物中大约同时进化。”
这一事件发生于大约 1.35 亿年前，与白垩纪植物-蚂蚁共生体的兴起同时发生。
“考虑到蕨类植物进化史中出现的时间非常晚，距其起源已近 2 亿年，这一时间点非常引人注目，”苏萨说。“但开花植物进化史中出现的时间却非常早，几乎与白垩纪的起源时间相同。”
第二个新元素是这一切是如何发生的。蕨类植物最初是陆生植物，生长在森林地表上。它们在新生代(大约 6000 万年前)发生了重大转变，成为附生植物，即树栖植物。
他们在成长过程中养成了一些新习惯。
“我们发现，当蕨类植物离开森林地面并进入树冠时，无论是作为附生植物、攀缘植物还是树蕨，它们都会利用现有的蚂蚁-开花植物相互作用并进化出蜜腺，”Suissa 说。
这展现了这两个植物谱系的生态和进化历史中一种奇怪的动态。蕨类植物和开花植物在 4 亿多年前从一个共同的祖先分化出来，但随后随着蜜腺的进化和互利的蚂蚁-植物权衡而大步前进。
“这表明，可能存在一些‘生命规则’来控制非花蜜腺和蚂蚁-植物互利共生的进化，”苏萨说。“这项研究可以为生态、发育或基因组分析提供进化框架或背景，从而有助于未来的研究。”
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