傳粉昆蟲和其他某些動物對植物授粉具有重要功能。沒有這些花卉訪客,許多野生植物的繁殖情況會很差,或者根本不能繁殖,進而可能會影響生態系統。據悉,超過四分之三的重要作物是依靠傳粉者才能實現優質、高產,失去傳粉者將導致高達數十億美元的經濟損失。
研究人員們擔心,氣候變化和土地利用等人類影響可能會導致授粉效率降低。因為植物和傳粉者交織在一個復雜的網絡中,在這個網絡中,涉及的物種分布、豐度,以及它們的季節性出現、生理和行為都是經過精心調整的,即使是很小的變化,也有可能會使網絡中的一切失去平衡。
目前尚不清楚這些傳粉者是否還能提供正常的服務。由于很少有研究調查植物和不同傳粉者群體在較長時間內的相互作用,因此很難說這種可能失衡的發展是否已經在進行,以及在多大程度上正在進行。
近日,德國馬丁·路德大學的研究團隊發現,100多年來,植物和傳粉者的復雜網絡已經發生了巨大變化。相關研究發表于《自然—生態與進化》。
研究人員基于芬蘭120多年的一組數據,進行了相關對比分析。這組數據是從1895年到1900年,護林員Frans Silén在Kittil?(北極圈以北120公里的村莊)附近,系統性記錄的哪些昆蟲拜訪了哪些花以及頻率。
研究人員首先確定了Kittil?的地址,并尋找了Silén也曾觀察過的地點,以及他研究得最好的17種植物至今仍在生長的地方。在這些地點,研究人員于2018年和2019年重復了傳粉者普查。該地區人口仍然稀少,土地使用方面幾乎沒有變化。然而,這個地方也未能逃脫氣候變化的影響。
論文通訊作者、德國馬丁·路德大學Leana Zoller說:“我們已經觀察到傳粉者網絡的巨大變化。在觀察到的傳粉者中,只有7%與當時的昆蟲和植物種類相同,這少得令人驚訝。”
例如,現在食蚜蠅和飛蛾在村莊周圍的花朵上出現的頻率比過去低得多。這可能不是好消息,這是因為這兩個種群中有一些特別有效的傳粉者,其中包括大黃蜂食蚜蠅(一種類似大黃蜂的大型毛茸茸的蒼蠅)。在120多年前的那個時代,該物種是北極覆盆子和林地天竺葵最頻繁的訪客,大黃蜂食蚜蠅或許能夠有效地將這些物種的花粉從一種植物轉移到另一種植物。
飛蛾在授粉過程中還利用了一個物理優勢:它們的長喙也可以從管狀花的底部到達花蜜。這就是為什么它們曾經是開這種花的流蘇粉和膀胱坎皮草最經常光顧的地方。雖然這些昆蟲已經變得越來越罕見,但Kittil?周圍的花朵現在受到大黃蜂和某些蒼蠅的大量訪問,這些動物是否像早期的傳粉者一樣有效尚不清楚。
然而,有一種趨勢尤其令研究人員擔憂。現在有相當少的昆蟲是特定花型的專門傳粉者。取而代之的是三色蠅屬的蒼蠅,這種蒼蠅能訪問許多不同的植物。當涉及到環境變化時,這些“多面手”往往更加穩健。如果它們的一種寄主植物缺乏,它們可以很容易地轉向其他寄主植物。但它們也把各種其他植物的花粉帶到花上,因此提供的授粉服務可能不如專門傳粉者有效。
Zoller表示:“目前為止,我們研究區域的傳粉者網絡似乎仍然運作良好。尚沒有證據表明植物獲得的花粉太少,從而降低了繁殖能力。”
但根據科學家的說法,如果昆蟲群落繼續變化,這種情況在未來可能會改變。到目前為止,那里的蒼蠅似乎在應對不斷上升的氣溫。但在北極更北部的高緯度地區,一項研究顯示,蒼蠅的數量大幅減少。
“如果這也發生在我們的研究領域,這可能會成為一個問題。因為在某些時候,植物將不能再彌補它們傳粉網絡中的損失。”Zoller說。
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