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版纳植物园揭示稀树草原树木幼苗进化出应对不同草食脊椎动物的防御策略
日期:2015-06-04 |来源:西双版纳热带植物园 | 【 【打印】【关闭】浏览次数:

  食草动物取食植物叶片从而能对叶片造成损伤,而同时植物进化出一系列的针对食草动物的防御措施。这些防御措施可以笼统地分为两类:一类是结构性防御,一类是叶片直接防御。所谓结构性防御是指整个植物个体通过一定的形态上的进化修整来加强防御。 

  中国科学院西双版纳热带植物园综合保护中心群落生态和保护研究组的Kyle W. Tomlinson(唐力森)博士,与荷兰瓦赫宁根大学的学者通过比较研究植物结构防御和叶片防御植物的物理、化学以及生理特征,来回答具有叶片防御的木本植物的叶片与有刺植物(结构防御的一种形式)的叶片相比是否具有较低的营养价值。并通过这些研究结果,进一步探索植物进化出这两种防御措施的原因。 

  本研究选取28种树木(Fabaceae,豆科)为研究对象,其中有16种无刺植物,12种有刺植物,这些植物在南大陆、非洲、澳大利亚和南美的半干旱和半湿润稀树草原都有广泛分布,比较研究这些物种20周大小的幼苗的各个部位生物量的分化和叶片生理特征。 

  该研究表明有刺和无刺植物的幼苗对哺乳食草动物的防御有明显的相反的防御策略,即结构性防御和低营养防御。结构性防御(包含刺)限制了食草动物对叶片的取食,并在一定程度上减小叶片大小,因此具有较高的叶重比。而低营养防御则是指植物叶片含氮量少,营养成分低,不足以满足食草动物的新陈代谢需求。即具有结构性防御的植物和叶片防御的植物通过加强对叶重比和叶片含氮量的权衡来进行不同的防御,从而进化出不同的性状来适应不同的防御策略。 

  该研究结果以Defence against vertebrate herbivores trades off into architectural and low nutrient strategies amongst savanna Fabaceae species发表在Oikos上。 

 
 
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