故事、照片、账户……
共同进化是以联合和同步的方式发生的进化。 如果我们牢记进化是通过在整个历史过程中选择有机体来进行的,那么我们就可以相信进化可能意味着共同进化。 这就是为什么对进化感兴趣的生物学家通常将共同进化定义如下:当两个不同的种群,每个种群都受到一组特定的限制,它们的进化历史相互作用时,可以使用共同进化。 这种关系可能会导致专业化、互利共生,有时还会导致同种化(当两个物种相互出现时,一个归功于另一个)。 因此,我们将根据它们的强度和性质来描述这些关系。 但你不应该忘记共同进化有很强的遗传基础:“在植物与昆虫的关系中,有必要证明昆虫的选择行为与植物的特性之间存在因果关系”。[1]
许多昆虫与花朵建立了特殊的关系,由于授粉而融入了它们的繁殖方式。 许多植物科在它们的进化史中变成了昆虫昆虫(即由昆虫授粉)。 昆虫将花粉粒从雄蕊带到柱头上。 作为这种运输的交换,昆虫可以摄取一些花蜜,花蜜腺分泌的一种非常有营养的物质。 我们可以注意到,许多被子植物都是由许多昆虫目授粉的,其中有鳞翅目(蝴蝶)、膜翅目(蜜蜂和黄蜂)、双翅目(苍蝇)和甲虫。


共同进化的概念是由 Ehrlich 和 Raven 于 1964 年提出的[1] 模拟一些鳞翅目和植物之间发展的亲密关系。 这种共同进化代表植物和昆虫采取了各种形式、技术和技巧,以充分利用这种关系,由最适应的生物的进化和选择监督。
关于草虫之间的勾引:有的情话不伤人
首先要知道花和虫是可以互相说话的! 他们的语言也比我们的语言复杂多样。 为了吸引昆虫,花朵可以将自己变成真正的“广告牌”。 他们向昆虫表明他们拥有一些花蜜以及如何获得它。
例如,许多花已经进化成头状花序,或者仍然以鲜艳的颜色来区分自己。 昆虫能感知紫外线而不是红色,某些花在受精后可能会变成红色,使昆虫看不见它们,然后昆虫会集中在其他花上。 昆虫当然没有意识到它们的授粉行为,它们只寻找有营养的汁液。 因此,如果花朵想要一只昆虫降落在它们的耐力上并带走珍贵的花粉,以保证它们的基因存活,它们就必须制定策略。 巴黎 MNHN 昆虫学实验室的 Vincent Albouy 在一篇题为 花语昆虫[2] : «[这朵花] 对我们来说似乎是黄色的; 没有花蜜信号的痕迹。 实际上,它反射紫外线。 黄色 + 紫外线赋予昆虫可见的颜色,科学家称之为“蜜蜂的紫色”»。 此外,花朵显示出从外围到中心的紫外线梯度逐渐增加,因此昆虫自然会被引向花蜜腺。

但是植物也可以通过化学方式进行交流和引诱昆虫,通过分泌昆虫可以在很远的距离感知到的好闻的化合物。 而且 最近发表在的一项研究 Annals of Botany[3] 研究了这种方法,以解释无花果树的两种同域物种(两种来自同一地理分布区域的相同初始种群的物种)如何与两种不同的黄蜂进行特定的授粉。 这两种花的香水成分不同,因此它们可以根据昆虫保持不同的吸引力。 总而言之,植物与昆虫关系的特殊性可能在物种形成(新物种的创造)中发挥作用,并可能产生生物多样性。
另一种通信方式是最近发现的电磁学。 飞虫带正电,花朵带负电。 来自布里斯托尔的一组生物学家表明 一只大黄蜂,Bombus terrestris,[4] [5] 以这种方式识别一些花:当它接近花朵或落在花朵上时,花朵的电位会因静电感应而在短时间内发生变化。 这些变化可以被其他人感知,以识别已经访问过的花。
谁告诉你体力不算的?
最好是原创的! 1862 年,查尔斯·达尔文 (Charles Darwin) 提出了一个非常著名的案例。 他们给他带来了一株非常特别的兰花 龙舌兰,在花下方 30 厘米处的长管底部有蜜腺。 意识到授粉过程后,达尔文假设一定有一只长着长长的长鼻的蝴蝶。 这一假说长期受到同行的批评,直到 1903 年发现假想的蝴蝶,其躯干长 22 厘米; 它被称为 黄芩 向著名的预言致敬。 这种长鼻可能是通过两个物种的解剖学逐渐变化获得的,以便共同进化到一个特定的授粉系统。[6] 这提醒我们授粉的具体情况 卡德蒂阿.,在马斯克林群岛,专门由一只蚱蜢控制。7

可诱亦可欺,花不拒!
花朵已经开发出一系列技巧,可以让传粉者有效地访问它们,而无需产生花蜜,花蜜会消耗大量能量。 但是这些由进化变化产生的提示不断受到昆虫适应的威胁,通过选择和学习最终可以发现谎言。 所以 这些最近发现的模仿兰花[7] 将它们的形态调整为类似于另一种流行的昆虫,它们充满了它们不产生的花蜜。 模仿是达尔文(一次又一次……)发现的,并且在许多场合都被观察到。 其他花朵依赖于诱惑:它们采取了一种昆虫的雌性个体的形式。 然后雄性昆虫试图与花交配,当然没有取得很大的成功,这具有摇动花药的效果,花药可以脱落花粉,花粉会附着在受骗动物的身体上,并会在别处试试运气。 然而,这种技术只适用于幼虫,研究人员注意到一种学习形式发生了:年长的已经惊奇的昆虫不会再成功了!
因此,这里向您展示了通过授粉昆虫和开花植物建立的非凡关系的冒险经历。 正如您将在我们的下一篇文章中发现的那样,在进化过程中产生的亲密纽带导致了最不原始的情况……未完待续!
图像优化
熊蜂terrestris. 照片由 Gennaro Pascale Caicedo 拍摄。 [cc]by-nc-nd/[/cc]
蝶阀. 艾米·劳埃德摄。 [cc]by-nc-nd/[/cc]
月见草. 迪恩·古勒 (Dean Gugler) 摄。 [cc]by-nc[/cc]
帝王蝶. 凯文·科尔摄。 [抄送]由[/抄送]
参考书目
- 哈利 M. 2008。 分子遗传与进化 2e 版。 马洛因。 第 379-380 页
- 阿尔布伊诉, 昆虫之花 , http://www7.inra.fr/opie-insectes/pdf/i133albouy.pdf
- Wang G., G. Compton SG & Chen J., 2013. 两个同域无花果品种传粉者特异性的机制:嗅觉信号和接触线索的结合, Annals of Botany 111:173-181。 DOI: 10.1093/aob/mcs250
- Morin H.,Le bourdon elelectrifié par les fleurs http://www.lemonde.fr/sciences/article/2013/02/21/le-bourdon-electrifie-par-les-fleurs_1836608_1650684.html
- Clarke D.、Whitney H.、Sutton G. 和 Robert D.,大黄蜂对花卉电场的检测和学习, 科学 340 (6128)。 第 66-69 页。 DOI: 10.1126 / science.1230883
- Le sphinx et l'orchidée (l'évolution prédictible), http://www.docsciences.fr/Le-sphinx-et-l-orchidee
- Vale A.、Rojas D.、Acanda Y.、Sanchez-Abad NL。 & Navarro L., 2012 古巴东部 Baracoa 的一种新种 Tetramicra(兰科:Laeliinae)。 系统植物学 37(4):883-892。 DOI: 10.1600 / 036364412X656491