“過去，我們極少關注這類‘短命’種子是如何散布的，及其散布時間有多快 ?！闭撐耐ㄓ嵶髡?、版納植物園研究員陳進表示，正是這項研究給出了答案 。
“我們嚴格記錄了482只胡蜂搬運沉香種子的時間和軌跡 。結果發(fā)現(xiàn)，土沉香蒴果開裂、種子露出后，果實平均等待時間僅需30分鐘，有一半的果實在13分鐘內(nèi)就招募到胡蜂，之后，胡蜂最快僅用1分鐘就可以將種子從果莢上取下 。而它們搬運種子的最遠距離超過了400米 ?！闭撐牡谝蛔髡摺婕{植物園博士生秦瑞敏興奮地對采訪人員說 。
對比已有研究，版納植物園英國籍研究員Richard Corlett曾在中國香港和東南亞地區(qū)參與過一項研究，發(fā)現(xiàn)在自然條件下34種野生植物成熟果實被動物移除的時間從5天到71天不等 。顯然，它們的反應速度遠不如胡蜂 。
“植物釋放的信號物質(zhì)揮發(fā)性越強，信號傳遞效率就越高，就能更快速地吸引傳種動物的到來 ?！蓖鮿偙硎?，團隊的實驗數(shù)據(jù)也證明了這一點 。
他們對比了土沉香釋放求救素成分的揮發(fā)性和大百部模擬獵物氣味物質(zhì)的揮發(fā)性，強度最高相差3萬倍 。
可見，對土沉香而言，模擬強效的“求救信號”比單純模擬獵物氣味更能在最短時間內(nèi)達到種子散布的目的 。
“這項研究再次說明了自然界一個不變的法則：沒有一種物質(zhì)僅有一種用途，也沒有一種功能僅靠一種物質(zhì)實現(xiàn) ?！标愡M告訴《中國科學報》 。
陳高則評價說，這項研究為拓展無脊椎動物傳播種子的內(nèi)涵和外延提供了新的思考視角 。比如，為什么是果莢進化出吸引信號，而不是直接部署在種子傳播體上；種子壽命短、傳播速度快、揮發(fā)物釋放快速是否是為了減少森林里嚙齒動物的捕食壓力；短壽命、無休眠、強信號、種子快速傳播的植物和與之相反的植物傳播策略之間如何達成平衡……
精準捕捉胡蜂的嗅覺感受
自然生態(tài)系統(tǒng)是一個整體 。在王剛看來，認識到傳粉、寄生、種子散布、取食防御等動植物關系可能交織在一起，互相影響，能大大拓寬研究的視角 。
在這項研究中，將種子散布機制和取食防御機制聯(lián)系在一起的關鍵證據(jù)，來自土沉香果莢釋放物質(zhì)的成分分析，以及胡蜂對這些成分的電生理反應分析 。而這些內(nèi)容也是論文審稿人十分關注的部分 。
要想回答土沉香果莢為什么吸引胡蜂，必須找到究竟是什么成分刺激了胡蜂的嗅覺感受器 。
“觸角是昆蟲的嗅覺器官，它一旦接收到嗅覺刺激，就會產(chǎn)生相應的電生理信號 ?！闭撐牡谝蛔髡摺婕{植物園副研究員文平介紹，觸角電位測量儀就是檢測昆蟲觸角產(chǎn)生這類信號的重要工具 。
“昆蟲之間，尤其是雌雄個體間用來‘交流’的信息素往往信號強度較大，觸角電位較高，更容易被檢測，捕食者和獵物之間的信號次之 ?！蔽钠浇忉?，胡蜂是普食性昆蟲，它要處理的獵物信號類型很多，因植物發(fā)出求救素產(chǎn)生的電生理信號要微弱得多，因此檢測儀器的靈敏度是實驗成功與否的關鍵 。
目前，國內(nèi)普遍使用的是德國進口的一類商用儀器 。至少在十年前，文平就發(fā)現(xiàn)，美國的實驗室更傾向于自主研發(fā)這一儀器平臺用于科學研究 。即便如此，要想檢測昆蟲觸角微量信號的活性，儀器靈敏度仍不理想 。
于是，在進入版納植物園工作的四五年時間里，文平一邊進行電生理研究，一邊進行自主儀器平臺研發(fā) 。
2020年，他和公共技術服務中心研制成功的“氣相色譜—觸角電位聯(lián)用儀”把信號檢測限從毫伏級變至微伏級，靈敏度比進口儀器提升了10~100倍，但研制成本只有進口儀器的十分之一 。該儀器因此入選了《中國科學院自主研制科學儀器2020》?？?。
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