提到榕树,你可能马上会想到甜甜的无花果、神圣的菩提树,或者能“独木成林”的绞杀榕。没错,这些都是榕树家族的明星成员!榕树家族庞大,有800多种,遍布全球热带和亚热带地区。

“无花果”的秘密与神秘的房客

你有没有好奇过,为什么榕树的果子叫“无花果”?难道它真的不开花就结果吗?其实不然。榕树的花非常害羞,它们都藏在那个看似果实的“榕果”内部,外面根本看不见。所以古人误以为它不开花就能结果,便有了“无花果”的名字。

这个封闭的榕果,却为一种特殊的客人留了门——榕小蜂。在花期,榕果顶端会打开一个小通道,并散发出特殊气味,吸引微小的传粉榕小蜂钻进去。榕小蜂在里面可忙了:它们一边为榕树的雌花授粉,帮助榕树结籽;一边却也在一些雌花的子房里产下自己的卵,让后代在里面孵化成长。那些没被产卵的雌花,则安心发育成榕树的种子。

7500万年的“模范夫妻”?

榕树和榕小蜂这种配合简直天衣无缝:榕果的结构、释放的气味、双方生活的时间节奏都高度匹配。这形成了一种极其紧密的互惠共生关系——榕树为榕小蜂提供安全的育婴室和食物,榕小蜂则忠心耿耿地为榕树传宗接代。它们相依相伴,据说已经共同演化了大约7500万年!全球800多种榕树,几乎每一种都有自己主要的“专属”榕小蜂伙伴。这种“一对一”的高度专一性,让它们成为科学家研究植物与昆虫如何携手演化、共同创造多样性的经典案例,堪称自然界里的“模范共生夫妻”。

基因组揭秘:原来关系很“混乱”!

然而,最近一项重磅研究,给这个“完美爱情故事”带来了意想不到的转折!由中国科学院西双版纳热带植物园领衔,联合国内外12家研究机构的科学家们,对多种代表性榕树的基因组进行了深入分析。

研究结果令人大吃一惊:

  1. “出轨”发生: 科学家发现,在漫长的演化历史中,榕小蜂“移情别恋”——从一个榕树种转移到给另一个榕树种传粉(称为宿主转移)的情况,其实非常普遍
  2. “混血”后代: 更意外的是,不同种类的榕树之间也并非老死不相往来,它们发生杂交的现象也贯穿了整个演化过程。

这意味着,榕树和榕小蜂之间并非我们想象的那么“忠贞不渝”。它们的关系史,充满了“交叉互动”和“混乱”。

颠覆传统,意义重大

这个发现彻底颠覆了科学界长期以来的主流观点。过去认为,是那种严格的“一对一”专一关系,才是推动榕树和榕小蜂共同演化出如此多物种的关键动力(协同多样化)。但基因组证据清晰地告诉我们,在榕树整个大家族(属)的层面上,这种看似“混乱”的、发散式的互动(种间杂交+宿主转移),才是双方物种多样性爆发的更重要推手!

国际瞩目的中国成果

这项具有里程碑意义的研究,以《榕-蜂传粉共生关系演化史中普遍存在杂交的基因组证据》为题,发表在了国际顶级学术期刊《自然·通讯》(Nature Communications)上。这是西双版纳植物园在榕树-榕小蜂研究领域的又一重要突破,此前他们于2020年曾在《细胞》(Cell)杂志上发表了揭示该共生系统更多分子机制的研究。

该研究由王刚研究员(版纳植物园)和张兴坦研究员(中国农科院农业基因组所)共同牵头完成,并得到了国内外众多顶尖科研机构和科学家的通力合作,以及国家自然科学基金等多项资助的支持。

结语

榕树与榕小蜂,这对携手走过7500万年光阴的伙伴,它们的故事远比我们过去知道的要复杂和精彩。这项研究为我们打开了重新认识这段演化传奇的大门,揭示了生命在合作与变化中创造惊人多样性的奥秘。下次当你品尝无花果或仰望菩提树时,或许能感受到这段充满“意外”的古老情缘。

大果榕(Ficus auriculata Lour.)及其榕小蜂(朱仁斌 摄)

榕属物种树和分化历史推算支持榕属主干类群的历史同域分布属性(基于溯祖原理的Astral tree,分化时间和分布区推算,及主要分类关系的展示)。

榕属主干类群的不同基因组组分(核基因组、叶绿体基因组和线粒体基因组)之间及其与对应传粉榕小蜂之间的系统树的不一致性。结果提示榕树三套基因组组分和传粉榕小蜂均存在着各不相同的进化历史。

来源: 西双版纳热带植物园