植物学家发现植物向昆虫提供果实以传播灰尘状的种子

水果的存在是为了吸引动物传播它们吞下的种子。神户大学的一个研究小组发现，以昆虫而不是鸟类或哺乳动物为目标的植物比以前想象的更常见。这些植物产生的尘埃状种子和果实适合微小的地栖动物。

不管是草莓、苹果还是葡萄，植物之所以结出美味的果实是为了吸引和奖励动物来吃它们，然后传播它们的种子，而这些种子光滑而坚固，就是为了这个目的。

鉴于大多数种子的大小，与此相关的动物自然主要是鸟类和哺乳动物。顺便说一句，这也是为什么果实通常是红色的并且悬挂在树枝上的原因。这让预期的传播者能够轻松看到并接触到果实。

另一方面，昆虫虽然经常与植物授粉有关，但对于传播摄入的植物种子并不重要，主要是因为这些动物的体型微小，无法让种子安全地通过动物体内。

然而，有些植物的种子会像灰尘一样嵌在发白且半透明的果实中，从上面很难看到，而且一旦成熟就会掉落到地面。虽然昆虫是主要候选者，但目前还不知道谁是真正的传播者。

神户大学植物学家末继健二在研究植物与节肢动物(如昆虫、螃蟹和蜘蛛等动物)之间的相互作用方面拥有丰富的经验，尤其关注日本的尘播植物。

他和他的团队前往日本的奄美大岛，那里有一种名为Rhynchotechumdiscolor的灌木状植物，这种植物会结出带有尘土种子的半透明果实。

研究人员在夜间对地面上的水果进行了自动拍照，以查明哪些人吃了这些水果，并且还捕捉了植物附近的昆虫(使用麒麟啤酒和可尔必思软饮料的混合物，这两种饮料均在神户大学的所在地关西地区生产)。

然后，他们将捕获的昆虫放入容器中，在它们的排泄物中寻找植物种子，并通过单独的喂养实验，确定它们吃掉的种子中有多少可以发芽。

他们的研究结果发表在《植物、人类、地球》杂志上，证实昆虫，特别是骆驼蟋蟀，是这种水果的主要消费者。此外，捕获的昆虫排泄物中含有大量种子，其中约80%完全可存活。

“这一结果首次证明，在陆生哺乳动物居住的地区，昆虫可以充当采光绿色植物的种子传播者，”Suetsugu说。

以前，人们认为昆虫传播种子只发生在特殊情况下。例如，螽斯是一种体型巨大、不会飞的蟋蟀，原产于新西兰，它们承担着通常与地栖哺乳动物相关的生态功能，但新西兰并不存在这种功能。昆虫传播灰尘大小种子的能力被认为主要限于异养植物。

这些非绿色植物不吸收光能，而是吃地下真菌，从那里获取所需的营养和能量，因此它们的种子可能很小。Suetsugu解释说：“我们的研究结果挑战了昆虫介导的种子传播是一种特殊情况的观点，并表明它可能比以前理解的更为广泛和生态重要。”

这一发现让末次感到兴奋的另一个原因是：“它还有助于理解尘埃种子的进化。由于尘埃种子体积很小，含有的能量储备极少，因此它们的进化通常与异养有关。然而，我们对Rhynchotechumdiscolor的研究表明，尘埃种子可以从其他选择压力下进化而来。

“考虑到较小的种子更有可能在消化过程中存活下来，较小的种子尺寸可能是为将种子捕食者转变为种子传播者而进化的一种适应性行为。”

研究小组在论文中指出，他们研究的灌木可能并非独一无二：“骆驼蟋蟀属其他成员的果实和种子形态和颜色与骆驼蟋蟀相似，这表明骆驼蟋蟀的种子传播在该属中很普遍，该属包含16个物种。在更广泛的生态背景下，类似的种子传播系统可能存在于至少13个科的尘粒种子植物中。”

Suetsugu补充道：“我们为未来研究其他地区和其他植物物种的类似相互作用奠定了基础。这项研究增强了我们对植物如何适应环境以及不同生物在其生命周期中所扮演的角色的了解。”