植物為什么長(zhǎng)刺？很多時(shí)候是為了抵御食草哺乳動(dòng)物的進(jìn)食。哺乳動(dòng)物啃食樹(shù)皮的現(xiàn)象廣泛存在，而被脫皮的樹(shù)木對(duì)哺乳動(dòng)物和樹(shù)木種群都有著非常重要的生態(tài)影響，但植物刺在抵御樹(shù)皮啃食方面的作用還缺乏相關(guān)的科研評(píng)估。 為此，中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“版納植物園”）的科研團(tuán)隊(duì)對(duì)多樹(shù)種樹(shù)干刺策略進(jìn)行了一項(xiàng)形態(tài)學(xué)調(diào)查，近日，相關(guān)成果發(fā)表在了《植物學(xué)年鑒》上。
在這項(xiàng)研究中，版納植物園群落生態(tài)與保護(hù)組博士生Théodore Lefebvre在研究員Kyle Tomlinson的指導(dǎo)下，與法國(guó)生態(tài)環(huán)境研究院合作，對(duì)版納植物園內(nèi)31種熱帶木本植物進(jìn)行了性狀分析。
他們首先分析了具有樹(shù)干刺的樹(shù)種是否有共同的形態(tài)學(xué)特征，由此分析它們的潛在功能，包括時(shí)間、位置、與組織的聯(lián)系、維持和密度。然后，利用計(jì)算機(jī)繪制樹(shù)干刺模型，并模擬其在抵御脫皮或攀爬的能力方面是否存在差異。最后，比較了31種帶刺物種和25種非帶刺物種葉片和樹(shù)皮的營(yíng)養(yǎng)成分，包括氮含量、總酚含量和內(nèi)樹(shù)皮厚度，以及花和果實(shí)的吸引力。
研究人員發(fā)現(xiàn)，這些植物中共存在四種樹(shù)干刺的形態(tài)學(xué)特征，其中兩種對(duì)應(yīng)于已知的功能，主要是協(xié)助藤本植物的固定和對(duì)大型哺乳動(dòng)物的防御，而另外兩種新策略則是預(yù)防樹(shù)皮啃食和哺乳動(dòng)物攀援。
此外，營(yíng)養(yǎng)成分分析表明，具有樹(shù)干刺的樹(shù)種葉片總酚濃度顯著低于無(wú)刺樹(shù)種，同時(shí)樹(shù)干刺樹(shù)種的內(nèi)樹(shù)皮更厚；樹(shù)干刺樹(shù)種具有大而有吸引力的花朵和果實(shí)，捕食風(fēng)險(xiǎn)較低。
研究人員表示，這項(xiàng)研究首次對(duì)植物樹(shù)干刺策略進(jìn)行了形態(tài)學(xué)調(diào)查，提供了對(duì)樹(shù)干刺策略的標(biāo)準(zhǔn)與研究指導(dǎo)，這種方法可以用于進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)工作。
相關(guān)論文鏈接：https：//doi.org/10.1093/aob/mcac025
作者：胡珉琦 來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)