

几十年来,科学家们一直在研究一种 南非雏菊(Gorteria diffusa) 吸引花粉的欺骗性方式。它利用其 花瓣来欺骗雄性苍蝇,让它们相信这朵花实际上是一只雌性苍蝇。当雄性昆虫接近花朵时,它会扭动身体试图交配,并在几次不成功的尝试后嗡嗡地飞走,留下花粉。
在3月23日发表于《 当代生物学 》杂志的一项 研究 中,科学家们鉴定出了帮助雏菊花瓣形成假苍蝇外观的三组基因。为了确定这些基因的作用,研究团队比较了有假苍蝇的花瓣和没有假苍蝇的花瓣中哪些基因被“打开”。然后,他们将这些花瓣与另一种在花瓣上有 简单斑点图案 的雏菊进行了比较,以找出哪些基因专门负责制造更具欺骗性的假苍蝇斑点。
据研究团队称,令人惊讶的发现是,所有三组创造模仿昆虫基因的基因在植物中已经具有其他功能。一组基因负责 铁的转运 ,一组控制开花时间,另一组则控制根部毛发的生长。
[相关: 生态学家已向这种受欢迎的观赏树宣战。]
“这种雏菊并没有进化出新的‘制造苍蝇’基因。相反,它做了一些更聪明的事情——它将现有的基因组合在一起,这些基因已经在植物的不同部位发挥其他作用,从而在花瓣上形成复杂的斑点,欺骗雄性苍蝇,”论文合著者、剑桥大学植物生物学家 Beverley Glover 在一份 声明 中说。
为了实现这一点,“铁转运”基因会将铁添加到花瓣通常的红紫色色素中,从而将颜色改变为更像苍蝇的蓝绿色。 根部毛发 基因则会形成延伸花瓣并增加其纹理的毛发,使假苍蝇出现在花瓣的不同位置。
研究团队表示,这种吸引更多雄性苍蝇进行授粉的方法使该植物具有进化优势。这些雏菊生长在 干旱的沙漠环境中,雨季短暂 ,这使得花朵的生长、授粉和结籽时间都非常紧凑。植物吸引传粉者的竞争非常激烈,而这些假的雌苍蝇则有助于雏菊脱颖而出。

从进化角度来看,这种雏菊相当年轻,只有150万到200万年的历史。最早的雏菊上并没有这些假的苍蝇斑点,所以它们很可能在它们进化的早期就出现在花瓣上了。
“我们本以为像假苍蝇这样复杂的东西需要很长时间才能进化,涉及大量的基因和大量的突变。但实际上,通过组合三个现有的基因组,它发生得更快,”论文合著者、植物进化专家 Roman Kellenberger 在一份 声明 中说。
[相关: 蜜蜂可以感知花的电场——除非肥料干扰了嗡嗡声。]
作者补充说,这是唯一一个花朵在其花瓣顶部产生多个假苍蝇的例子。其他雏菊会产生像花瓣周围那样的简单斑点,但对真正的苍蝇来说并不那么有说服力。 兰花也可以利用性欺骗 来引诱雄性与其花瓣交配。
“这几乎像是能在非常短的时间内进化出一个全新的器官,” Kellenberger 说。“雄性苍蝇在有简单斑点的花上停留的时间不长,但它们对这些假苍蝇深信不疑,以至于它们会花额外的时间试图交配,并在花上蹭下更多的花粉——有助于为其授粉。”