花香变化之时:全球变暖如何影响植物与传粉昆虫之间的交流
细胞、基因和分子

花香变化之时:全球变暖如何影响植物与传粉昆虫之间的交流

全球变暖可能会干扰引导传粉昆虫找到花朵的气味,在物种消失之前很久就威胁到生态互动。

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想象一下,漫步在热带雨林中,呼吸着盛开花朵的芬芳。对我们来说,这或许只是令人愉悦的香气。然而,对于蜜蜂、飞蛾或甲虫来说,这香气却意义非凡。它是一种重要的信号,指引它们找到食物来源,并帮助它们识别哪些花朵值得采蜜。

花朵的作用远不止分泌花蜜和花粉。它们还会释放挥发性有机化合物(VOCs),这些分子易于挥发并扩散到空气中。每种植物都会产生独特的VOCs组合,从而形成一种化学特性。这种特性在不同物种之间、不同个体之间,甚至在同一朵花的不同生命周期中都会发生变化。

数百万年来,植物和传粉昆虫共同进化,不断完善这种无形的语言,使昆虫能够找到花朵、识别有益的资源,并将花粉从一株植物传播到另一株植物。这种交流是授粉的基础,而授粉对于维持生物多样性和支持粮食生产至关重要。但这种无声的对话或许正在发生改变。

蜂鸟 欧兰皮斯·霍洛塞里塞斯 参观 血红霍尔姆斯基尔迪亚 花。照片由克里斯托夫·莫宁拍摄(iNaturalist,CC BY 4.0).

气候变化是真实存在的,通常与气温上升、干旱和极端天气事件联系在一起。然而,它的影响可能远比这更微妙。 最近的一篇综述, 易卜拉欣·萨勒曼 及其同事汇总的研究表明,气候变暖也会改变花香以及传粉昆虫对花香的反应。尽管这一课题已日益受到科学界的关注,但我们对热带生态系统(地球上植物和传粉昆虫多样性最丰富的地区之一)中发生的情况仍然知之甚少。

该论文指出,气温升高对植物与传粉昆虫之间的相互作用有直接影响。花香的产生依赖于植物的新陈代谢,而气温升高会改变花朵释放的化合物的数量和组成。在某些情况下,花香的释放量会增加;而在另一些情况下,花香的释放量会减少,或者转变为不同的化合物组合。因此,花朵可能不再释放传粉昆虫已经适应的化学信号。

气候变暖对植物和传粉昆虫的影响。图来自 萨尔曼 et al. (2026).

但气候变暖的影响不仅限于植物。传粉昆虫自身也会对温度变化做出反应。蜜蜂、苍蝇和飞蛾都是变温动物,这意味着它们依赖环境温度来调节自身的活动。当温度超过它们的耐热极限时,它们的能量需求会增加,觅食时间会减少,而且它们感知花香的能力也可能受损。由此可见,全球变暖会同时影响信息的传递者和负责解读信息的生物体。

这种情况在热带生态系统中尤为令人担忧。许多热带物种生活在全年温度相对稳定的环境中,它们的生存环境已接近其耐热极限。此外,许多热带植物依赖于与传粉媒介之间高度特化的联系。一旦这种联系中断,授粉效率就会下降,导致果实和种子产量减少,最终影响整个生态系统的功能。

A 赫利科尼乌斯·卡里托尼亚 蝴蝶造访 马缨丹照片由史蒂夫·拉辛拍摄(iNaturalist,CC BY-NC 4.0).

尽管这一课题意义重大,但仍有许多问题悬而未决。作者强调,需要对开花情况进行长期监测,进一步研究花香如何响应气温升高,并更好地了解不同传粉昆虫如何感知这些变化。这些信息对于预测未来几十年植物与传粉昆虫之间的相互作用可能发生的变化至关重要。

总体而言,这项研究表明,气候变化对自然的影响可能远比我们通常想象的要微妙得多。在物种消失或景观发生明显改变之前,一种历经数百万年形成的相互作用可能早已消失。花香的细微变化会使植物和传粉昆虫更难找到彼此,从而扰乱植物繁殖和生物多样性保护这一至关重要的过程。因此,了解气候变化对那些常常被忽视的生态过程的影响至关重要。毕竟,热带森林的未来可能不仅取决于花朵和传粉昆虫的存在,还取决于连接它们的芬芳语言。

阅读文章:

萨尔曼·伊纳, Wcislo WT, 冬季K, 插槽 M. 2026. 变暖对热带生态系统中花部挥发性有机化合物和植物-传粉者相互作用的影响。 Annals of Botany 137:2055 2071。 https://doi.org/10.1093/aob/mcag075


Marcela Bastos 的葡萄牙语翻译。

封面图: 截形尤格洛萨 作者:卡洛斯·亚历山大·马托斯·拉波索 (iNaturalist,CC BY-SA 4.0).

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