热带植物部落从非洲到美洲的旅程
细胞、基因和分子

热带植物部落从非洲到美洲的旅程

科学家利用 DNA 追踪了一群热带植物在数百万年里如何穿越大陆,发现它们之所以能够传播,是因为它们吸引了各种动物吃它们的果实​​并排泄它们的种子。

https://www.botany.one/the-journey-of-a-tropical-plant-tribe-from-africa-to-the-americas/

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植物物种的不连续分布,即在地理上相距遥远的地方发现看似相似的种群,长期以来一直让科学家们着迷。 Jenifer Lopes 及其同事的一项新研究发表在 Annals of Botany, 调查 植物部落 Bocageeae 跨大陆的长距离传播途径 在南美洲,他们的成功归功于他们吸引各种食果动物传播者的能力。

Bocageae 花和果实。它们是多种多样的,我们输入图像的人工智能将它们描述为“苹果、橙子、香蕉和葡萄”,但它们绝对不是。
博卡吉族的成员。 (C) 心瓣花 Schltdl.,果实,开裂的单果果。 (D、E) 巴西伞瓣花 (维尔)本斯。前贝尔. (四)花。 (E) 无孢子果。 (F) 香花 维德克。花。 (G) 桃金娘 尼;花朵。 (你好) 大果瓷器 (温暖。)神父。 (H) 鲜花。 (一)无核果。摄影:Kuhlmann (2018) (C);塔尔西西奥·莱昂(D、E);托马斯·L·P·库弗勒 (F);雷纳托·梅洛-席尔瓦 (G);和奥塔维奥·马克斯 (H, I)。来源洛佩斯等人。 2023 年。

Bocageeae 是原产于热带地区的多种开花植物。这些植物以其大而肉质的果实为特征,成功地在非洲和美洲之间移动,在美洲的热带地区新热带地区扎根。

为了揭示 Bocageaee 的进化历史和传播机制,Jenifer Lopes 及其同事利用该部落 70% 物种的遗传数据重建了详细的家谱。他们的分析表明,该部落起源于始新世早期的非洲,距今约 55 万年前。从那里,他们踏上了旅程,通过热带大陆桥穿越古老的大西洋,到达南美洲,并在那里扎根。

有趣的是,研究人员发现,古老的博卡吉亚科植物具有大而开裂的果实,这一特征表明它们适合大型哺乳动物的传播,这些哺乳动物可以吞下完整的种子,然后将其排泄出来。这种传播模式被称为动物体内传播,对于长距离传播特别有效,因为种子可以在动物的消化系统内长距离传播。

随着时间的推移,博卡吉亚科谱系多样化,产生了适应不同新热带地区和生物群落的不同群体。这些适应包括果实形态的转变,例如更小、不开裂的果实的进化,这些果实对鸟类和蝙蝠等较小的食果动物更具吸引力。

重建的Bocageeae祖先果实表明,其具有果实和种子大、单果果少的哺乳动物性状综合症;或者,颜色鲜艳的果实开裂的鸟类特征综合症也可能是可能的。

洛佩斯 。 2023

研究小组得出的结论是,多种食果动物可能促进了博卡吉亚科植物的长距离传播,这些食果动物在不断寻找食物的过程中,在远距离运输种子、使植物能够征服新领土方面发挥了至关重要的作用。

博卡吉科的故事强调了植物克服地理障碍并在遥远的土地上扎根的能力,并为植物进化、传播能力和食果动物介导的迁徙的相互关联的历史提供了新的线索。

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Lopes, JC、Fonseca、LHM、Johnson, DM、Luebert, F.、Murray, N.、Nge, FJ、Rodrigues-Vaz, C.、Soulé, V.、Onstein, RE、Lohmann, LG 和 Couvreur, TLP (2023)“从非洲向新热带地区的扩散之后,在食果动物的推动下,物种在新热带生物群落中发生了多次迁徙。Annals of Botany。 可在: https://doi.org/10.1093/aob/mcad175.

封面: 心瓣花 作者:M/库尔曼。

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