就像海里的蜜蜂一样,浮游生物为植物授粉

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在加勒比海的海龟草草地上,一条被拦下的小鱼游过。(照片:Seaphotoart /在上面)

在陆地上,从蜜蜂、蝙蝠到狐猴和蜥蜴,各种各样的动物都为花授粉。然而,在海底,情况有点不同。

生长在海洋中的开花植物,被称为海草,通常由水本身授粉。它们似乎不像陆地植物那样需要太多的动手帮助,而且一直以来人们都认为动物与此无关。但一组科学家最近发现,一种被称为龟草的物种有一个秘密:它在夜间由微小的甲壳纲动物、桡足类动物和其他像海洋蜜蜂一样的动物授粉。

研究人员在研究中写道:“它们会访问雌花和雄花,在身体上携带花粉粒,并在水族馆实验中在雄花和雌花之间传递花粉。”发表在《自然通讯》杂志上

他们补充说,这表明海洋无脊椎动物可以是传粉者,“推翻了花粉只通过水传播的范式。”

水下绿洲

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巴哈马群岛圣萨尔瓦多岛南鸽子溪河口的海龟草草地。 (图片来源:James St. John/Flickr)

龟草在加勒比海和墨西哥湾形成了生机勃勃的水下草甸,为海龟、海牛、鱼类和各种无脊椎动物提供食物。根据国际自然保护联盟(IUCN)的说法,它被认为是“加勒比地区最重要的形成栖息地的海草物种”。

2012年,科学家报告称,墨西哥加勒比海岸的龟草花小型无脊椎动物的夜间造访.在墨西哥国立自治大学海洋植物学家布丽吉塔·范·图森布洛克的带领下,他们记录了数百种生物在天黑后觅食雄花和雌花。范·图森布鲁克《新科学家》的艾米莉·本森说看起来像是授粉。

“我们看到所有这些动物都进来了,”她说,“然后我们看到其中一些携带着花粉。”他们在视频中捕捉到了这一行为,如下面的剪辑所示:

他们决定进一步调查,在水族馆环境中开始一项新的研究。要确认这些动物是传粉者,需要满足四个条件:雄性和雌性花都被传粉,传粉者携带了一些花粉,传粉者在雄性和雌性花之间传递花粉,花粉传递导致植物成功受精。

Haulin的花粉

为了验证这一点,研究人员将无脊椎动物和花朵一起放在没有水流的水箱中。雄花和雌花上都看到了这种动物,研究人员使用光陷阱来证明访客离开时带走了花粉。为了观察花粉是否被转移,他们还计算了实验开始前后雌花柱头上的花粉粒。

短短15分钟内,许多花上就多出了几粒花粉。“只有动物群才能移动花粉,”该研究的作者写道,“因为水族箱里没有水流。”在装有花朵但没有动物的对照罐中,花粉没有增加或减少。

龟草的传粉者
研究人员捕捉到了微型无脊椎动物携带花粉粒的图像。上面的三个是各种甲壳纲动物的幼虫,下面是一种年幼的多毛纲蠕虫。 (图片来源:Van Tussenbroek et al./Nature Communications)

研究人员捕捉到了微型无脊椎动物携带花粉粒的图像。上面的三个是各种甲壳纲动物的幼虫,下面是一种年幼的多毛纲蠕虫。(照片:Van Tussenbroek等人。/自然通讯)

最后,这样运输的花粉导致了成功的授粉,因为大多数雌花发育出花粉管。作者总结说,这证实了海龟草是由它的微小访客授粉的,并表明这些重要的海草草地的生态比任何人想象的要复杂得多。

海水的密度是空气的近800倍,小于1毫米的动物很容易被卷走。但研究仍然揭示了当它们接近雄性龟草花时的方向性运动,可能是因为它们被甜蜜的花粉团吸引。研究人员指出,花朵在夜间释放花粉,而这恰好也是这些无脊椎动物通常活跃的时间。

脆弱的草

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据世界自然保护联盟称,海龟草面临的主要威胁是海岸开发、养分流失和沉积,但船只交通和污水污染也在佛罗里达州造成了特殊问题。 (图片来源:James St. John/Flickr)

揭露海草的秘密不仅仅是有趣;这也是保护海草创造的生态系统的重要组成部分。龟草和其他物种的草甸具有高度的生物多样性和生产力,经常提供关键的苗圃栖息地和觅食地。它们也是碳汇,在全球营养循环中发挥着关键作用——这是一项价值大致相当的服务每年1.9万亿美元对人类。

然而,这些绿洲现在在世界上许多地方都在减少至少1.5%地球上的海草草地每年都在消失,而且可能相当于7%.专家表示,这部分是由于沿海开发和疏浚活动的直接影响,部分是由于水质较低的间接影响。

目前还不清楚海龟草的传粉者有多重要,以及其他海草是否也可能由动物传粉。需要更多的研究来回答这些问题,但它们值得回答。正如我们在陆地上学到的,如果我们了解生态系统的工作原理,保护它通常会更容易。