图片来源：Jared Bernard, CC BY-ND
植物学家Kelsey Brock在2017年调查夏威夷考艾岛的外来入侵植物时，发现了异常的情况：一些外来的无花果物种好像已经定居于此了。
当人们环绕地球进行贸易或旅行时，身上会携带很多种子，其中有许多会在新地方扎根，最终可能会取代本地物种。但是因为无花果在生物学上的特性，我和我的同事们想知道这些无花果是怎样在考艾岛上繁殖出新种群的。
无花果传粉昆虫一直以只为一种无花果传粉而闻名。而我们对考艾岛上生长的无花果树种的调查颠覆了我们对无花果长期以来的认知，因为我们发现，一只无花果的传粉昆虫会为它之前从未传过粉的多个无花果树种进行传粉。
无花果的奇怪之处
我们通常认为的无花果果实，实际上是一个内部包裹着花朵的闭合胶囊，学术上讲是一个自外向内生长的花序。因此一棵无花果树有逻辑上的问题：如何对其封闭的花朵进行授粉，进而产生种子，长成新树。
无花果的解决方法是，它释放出一种特殊的芳香物质来吸引一种特定的榕小蜂。一旦被这种气味吸引，榕小蜂必须蠕动身体通过一个锁孔状的微小开口，从而进入无花果。接着榕小蜂会将卵产入花中。随着卵的长大，幼蜂会依赖花的生殖细胞作为食物。
但是通往花的生殖细胞的一些茎秆对于榕小蜂来说太长了，很难进入。因而这些榕小蜂并没有成功产卵，而是在尝试进入无花果的过程中为无花果花完成了授粉。成功授粉的花进而发育成了无花果种子。
进入无花果的极少数传粉昆虫从来没有能离开无花果。事实上，当你吃无花果的时候，你可能把榕小蜂也吃进去了。当成功授粉的无花果成熟后，它的开口就会闭合，榕小蜂也就死在里面了。
当小榕小蜂破卵而出时，雄蜂会第一个出来。它们没有翅膀，非常瘦小，但仍会咬破无花果的外壁让姐妹们出来，与此同时也让它们受精。雄蜂从来不会出现在无花果外。
因而，为了生存，无花果和榕小蜂是完全相互依存的。随着时间的推移，它们越发适应了这样的伙伴关系。所以新的无花果物种伴随着新的榕小蜂物种一起进化。无花果不同树种间很少共享传粉昆虫，这种情况只在相似度很高并共存的无花果当中存在。
那么，无花果是如何在没有特定的传粉昆虫的情况下，在考艾岛上立足的呢？是它们的传粉昆虫也一起到了考艾岛，还是发生了什么其他情况？
一个不同寻常的无花果品种
考艾岛没有本地的无花果品种。但是这里有数十种来自世界各地的无花果树种，而它们大多数也无法在原生生态系统共存。一个世纪前，考艾岛的护林员特意引进了一些无花果，也包括它们各自的传粉昆虫。
为了调查无花果是如何在没有原始传粉昆虫的情况下生存立足的，我们从国家热带植物园和整个岛屿上收集了很多无花果。
在显微镜下，我剥开每一个无花果去辨认榕小蜂并收集所有种子。多数无花果内什么都没有，但有几个品种里全是小榕小蜂，还有很多种子。George Weiblen实验室的同事们分析了这些品种的DNA以再次确认它们的“身份”。
我的同事Seana Walsh和Dustin Wolkis发现，所有带有榕小蜂的无花果种子都可以发芽，意味着这些无花果都已成功授粉。
图片来源：Jared Bernard, CC BY-ND
我们发现，来自澳大利亚东部的杰克逊港的无花果所特有的一种榕小蜂，正在与考艾岛上的另外两个无花果品种相互影响，这两个无花果品种分别是沃特金斯无花果和red affouche无花果。
沃特金斯无花果和杰克逊港无花果非常相似，它们在澳大利亚的分布地区也是重合的，但我们在那里的大规模调查中，从没有发现这种榕小蜂和沃特金斯无花果有关联。很可能，在澳大利亚，沃特金斯无花果的传粉昆虫很擅长把杰克逊港的榕小蜂排斥在外。而在考艾岛，并没有沃特金斯榕小蜂，所以杰克逊港榕小蜂就可以随意“享用”这两种无花果了。
然而，red affouche是来自马达加斯加附近岛屿的无花果品种，和杰克逊港无花果品种并不相似。这就意味着，榕小蜂是否可以为一种无花果授粉不取决于它与杰克逊港无花果的相似性，另一个事实也印证了这一点：考艾岛上有另一种与杰克逊港无花果相似的无花果品种，然而榕小蜂从未授粉过这个品种。
我们分析了无花果的一些特征，比如它们的大小和开口的形状，来了解杰克逊港的榕小蜂与它们可以授粉的无花果之间的关联。我们发现，这些胡蜂可以与具有特定的锁孔形状开口的无花果发生互动。这就像是你家的钥匙实际上是一把万能钥匙，它能打开在另一国家的房间。
图片来源：Dustin Wolkis, CC BY-ND
谁会在乎无花果？
在它们的原生地区，如果无花果和榕小蜂都能将对方和其他品种区分开，那它们就可以存活，因而它们通过微调自己的特征来实现这一点。然而事实上，在全世界的生态系统中，其他无花果和榕小蜂最终也都是用这个方法去寻找对方的。只要这些生态系统保持相互独立，那这种相似性就没有问题，但人类的介入对世界物种进行了“洗牌”，导致了物种间的非自然混合。
在考艾岛，生态系统中各个角色的新组合使得杰克逊港榕小蜂能与不同的无花果品种进行互动。因为杰克逊港榕小蜂有了更多的选择，它的命运就不再只依赖杰克逊港无花果这一个品种，因而它们的关系发生了根本的改变。同样，沃特金斯无花果和red affouche无花果现在也有了新的生存之路。
我们的研究工作阐明了，即使是一个依赖特定伙伴生存的外来物种，如果能遇到可以与之匹配的另一物种，也是可以立足于此的。研究人员此前认为，这些经过进化的长期历练而形成的紧密关系，是很难被改变的。我们现在了解到，这些相互依赖的物种，可以通过形成新的伙伴关系并转变现有的关系来入侵一个生态系统。
撰文：Jared Bernard，夏威夷大学昆虫学博士研究生。
翻译：魏书豪
审校：郭晓
引进来源：theconversation
本文来自：中国数字科技馆
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