如果你今年秋天去摘蘋果,你可能會發(fā)現(xiàn)自己被你能找到的最大、最亮、最香的蘋果所吸引。蘋果樹和其他果實植物進化出如此美味的果實是有原因的:誘使人類和野生動物吃掉它們的果實??并傳播它們的種子。
一些研究人員蘇珊白石,助理教授的實驗室生物科學(xué)中的科學(xué)學(xué)院,一直在研究傳播種子的理解和水果之間如何影響的化學(xué)物質(zhì)互動,吃動物。
在一個新的文件,該文件被發(fā)表在雜志上生態(tài)和進化趨勢,實驗室描述的種子傳播,以及如何未來研究的化學(xué)生態(tài)學(xué)的復(fù)雜性能夠說明更多的光線在這個鮮為人知的,但重要的課題。
“我們對種子傳播的化學(xué)生態(tài)學(xué)的理解仍然非?;A(chǔ)。水果中的許多化學(xué)物質(zhì)尚未得到描述,我們對這些化學(xué)物質(zhì)可能具有的功能知之甚少,”懷特黑德實驗室的博士后助理、該論文的第一作者安妮卡·納爾遜說。“這個領(lǐng)域有很大的研究潛力,我希望我們的論文能引發(fā)化學(xué)生態(tài)學(xué)家和其他研究種子傳播的研究人員之間的對話。”
就像人類一樣,植物父母希望他們的后代在離開隱喻的巢穴后能夠成功。為了獲得最大的成功機會,種子需要遠(yuǎn)離父母種植,以盡量減少對水、養(yǎng)分和光的競爭。然而,植物扎根于地下,通常無法自行散播種子。
如果植物想讓它們的種子在生命中走得更遠(yuǎn),它們就必須發(fā)揮創(chuàng)造力。
例如,一些植物,如弗吉尼亞州的火柴,使它們的種子非常粘,因此它們會緊緊抓住路人。其他植物,如楓樹,為它們的種子創(chuàng)造了翅膀,這樣它們就可以隨風(fēng)滑翔。但是,親本植物分發(fā)種子的最常見方式之一是通過動物及其消化系統(tǒng)。
果實累累的植物將它們的種子包裹在引人注目的美味果實中,希望動物能吃掉它們,步行或飛行攜帶它們,并在新的地方排便。為了吸引潛在的種子傳播者,植物使用被稱為次生代謝物的化學(xué)物質(zhì),賦予果實獨特的香氣、顏色和風(fēng)味,也可以作為動物的必需營養(yǎng)素。
但是,植物必須仔細(xì)選擇吸引它們的時間。如果植物不斷地吸引動物,它們就會在準(zhǔn)備進入世界之前吃掉親本植物的種子。為了避免這種情況,一些植物在收獲果實時使用次生代謝物通知種子傳播者。
“成熟的水果通常比未成熟的水果更臭、更美味,”納爾遜說。“當(dāng)水果準(zhǔn)備好被移除時,它會與動物交流。如果種子在完全發(fā)育之前從植物中取出,它們通常無法存活。”
次級代謝物也可以對種子分散劑產(chǎn)生排斥作用。通常,植物會產(chǎn)生有毒或苦澀的次生代謝物,以防止動物破壞種子和抵御疾病。
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