神户大学发现，蚂蚁和灶马在寄生植物的授粉和种子传播过程中发挥着双重作用，为植物与昆虫之间的相互作用和保护提供了重要见解。日本下岛亚热带森林阴暗潮湿的林下是寄生植物蛇菰（Balanophora）的家园，它们以其他植物的根为食。 一个多世纪以来，它们传播种子的机制一直是个谜。
一只灶马正在探访一朵Balanophora subcupularis花序（花簇），寻找该植物的花粉和花蜜。 与蜜蜂授粉类似，驼蟋也会在不知不觉中将一些花粉传给同一株植物或其他植物上的雌花。 灶马的授粉行为迄今为止只在另一种植物物种中得到证实，即Mitrastemon yamamotoi，它也是一种非光合寄生植物。 图片来源：Hashiwaki Hiromu
虽然有人认为微小的种子是由风传播的，但这些（亚）热带森林的林下几乎没有风。 在芭蕉属植物中，有些植物是鲜红色的，像草莓，吸引鸟类和兔子来吃，从而散播种子。
然而，其他植物，如Balanophora subcupularis，颜色暗淡，有一股酵母味，因此不太可能与脊椎动物有关。 同样，这种植物的授粉机制也一直不清楚。
蚂蚁将苞片连同附着的种子运回巢穴，途中会掉落一些种子，其他种子则被丢弃在巢穴外的"废物堆"中。 通常情况下，蚂蚁散播的种子周围都有被称为"elaiosomes"的营养丰富的小体，这些小体是蚂蚁的食物。 然而，在 Balanophora subcupularis 中，苞片似乎接管了这一功能。 资料来源：Hashiwaki Hiromu
神户大学植物学家 Suetsugu Kenji 专门研究这些寄生植物与其周围生态系统之间的相互作用，包括无脊椎动物授粉者和种子传播者经常被忽视但却至关重要的作用。
由于灶马体型较小，它们能将种子和食物一起吞下是非常不寻常的。 不过，和其他寄生植物一样，Balanophora subcupularis 的种子也很小，而且很结实，很多种子都能安然无恙地通过蟋蟀的消化道。 图为灶马吐出的含巴兰角种子的粪便。 图片来源：Suetsugu Kenji
为了确定是谁在帮助亚冠花繁殖，他和他的团队观察了植物100多个小时，并在花朵盛开或结果时自动拍摄了数万张夜间照片，以识别来访者。 此外，他们还进行了动物排除和种子喂养实验，以确定照片中的动物是否确实是有效的授粉者和种子传播者。
神户大学研究小组在《生态学》杂志上连续发表了两篇论文，指出B. subcupularis由蚂蚁和灶马授粉，它们到植物上采花粉和花蜜。 值得注意的是，这些物种后来还以携带种子的肉质叶片为食，帮助种子传播。
一只蚂蚁正在为一簇花序（Balanophora subcupularis）授粉，寻找该植物的花粉和花蜜。 蚂蚁通常不被认为是有效的授粉者，因为它们体型小，往往长时间停留在单个花序上，只允许少量花粉附着在它们身上。 图片来源：Hashiwaki Hiromu
众所周知，许多植物依靠昆虫授粉，但蚂蚁和蟋蟀很少这样做。 此外，许多植物还利用鸟类和哺乳动物来分配果实，而由蟋蟀或其他小型节肢动物来承担这一角色也是非常罕见的。 更令人吃惊的是，同一种动物同时执行两种功能的情况非常罕见，而同一种无脊椎动物同时执行两种功能的情况更是绝无仅有。
这位神户大学的植物学家认为，这种罕见的兼具授粉和种子传播作用的现象可能受到两个因素的影响。 首先，"B. subcupularis在一年中开花较晚，此时许多典型的授粉者（如蜜蜂）都不太活跃。 此外，我们的研究地点是该植物分布区北部边缘的一个小岛，这可能是造成传粉者和种子传播者稀少的原因之一。"
授粉后，Balanophora subcupularis 的花发育成种子，附着在被称为"苞片"的肉质叶片上。 灶马和蚂蚁回来以苞片为食，但也会带走种子。 图片来源：Hashiwaki Hiromu
Suetsugu 还强调了这些发现的广泛影响："这强调了无脊椎动物在植物繁殖中的重要性，并鼓励我们更深入地研究这些关系是如何演变的，以及是什么环境因素驱动了这种独特的适应性。 更实际的是，我们的发现还有助于制定稀有和濒危植物的保护战略，如Balanophora subcupularis。 了解它们在授粉和种子传播方面对特定无脊椎动物的依赖有助于为栖息地保护工作和无脊椎动物种群管理提供信息，这对这些植物的生存至关重要。"
编译自/ScitechDaily
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