發育成熟後的下一代榕小蜂正要從(cong) 榕果內(nei) 鑽出。 王剛攝

■本報記者 胡瑉琦

專(zhuan) 一，原本是人類的一種高尚品德，但人們(men) 也想在自然界尋找這樣的“美麗(li) 心靈”。科學家曾在動植物協同演化曆史上發現過一個(ge) 極佳案例——榕樹與(yu) 榕小蜂。

榕樹是陸地上種類最豐(feng) 富、生態型最多樣的木本植物群，全世界已知的有800多種。有趣的是，一種榕樹隻讓一種榕小蜂傳(chuan) 粉，而一種榕小蜂一生也僅(jin) 給一種榕樹傳(chuan) 粉，它們(men) 之間有著極為(wei) 嚴(yan) 格的專(zhuan) 性關(guan) 係。

不過，中科院西雙版納熱帶植物園（以下簡稱版納植物園）的科研團隊在十幾年裏，陸續搜集到了榕小蜂越來越多的“黑曆史”。他們(men) 聯合了國內(nei) 外12家研究機構，利用基因組測序分析，證實了榕小蜂在這段關(guan) 係中，會(hui) 時不時地“開小差”，而且已經持續了7500萬(wan) 年！

最近，《自然—通訊》就報道了這個(ge) 符合人類浪漫想象的科學故事是如何被打破的。

難以動搖的專(zhuan) 性互惠關(guan) 係

榕樹，又叫無花果樹。由於(yu) 花都藏在內(nei) 部，人們(men) 通常看不到榕樹開花就發現它結了果。榕果頂端留有通道，可在花期釋放特殊氣味，吸引並允許特化的傳(chuan) 粉榕小蜂鑽入。榕小蜂在榕果內(nei) 為(wei) 雌花授粉的同時，還會(hui) 在一部分雌花子房內(nei) 產(chan) 卵，生兒(er) 育女，未被榕小蜂產(chan) 卵的雌花則發育成種子。

榕樹—榕小蜂一直被視為(wei) 代表了已知的最極端和最古老（約7500萬(wan) 年前）的專(zhuan) 性互惠關(guan) 係，它們(men) 也成為(wei) 了研究生物間互惠共生和協同演化的最佳模式材料。

這種關(guan) 係為(wei) 什麽(me) 會(hui) 形成？科學家提出，不同種傳(chuan) 粉榕小蜂對雌花期榕果的特異揮發物的識別是實現傳(chuan) 粉者隔離的主要機製。

他們(men) 還認為(wei) ，緊密的傳(chuan) 粉者特異性加速了宿主植物的多樣性，因為(wei) 傳(chuan) 粉者對植物進行了分化選擇，增強了生殖隔離。這就能解釋，為(wei) 什麽(me) 世界上會(hui) 有如此多種類的榕樹。

然而，支撐這一論斷的證據並不十分嚴(yan) 密。

“缺點是，過去的采樣太稀疏。”版納植物園研究員王剛解釋，“除了基於(yu) 有限的榕樹物種上有限的榕果調查，特別是在係統與(yu) 進化生物學研究領域，大部分現有的係統發育推斷都是基於(yu) 相對較少的、信息有限的基因數據，這些基因對關(guan) 鍵基礎節點的支持能力很弱。此外，這些研究缺乏遺傳(chuan) 深度和全麵的取樣設計。”

在榕樹—榕小蜂的專(zhuan) 性傳(chuan) 粉關(guan) 係中，科學家也逐漸發現了特例。

2008年，版納植物園的科研人員觀察到，有兩(liang) 個(ge) 不同屬的非傳(chuan) 粉小蜂鑽進了環紋榕組（Conocycea）的隱頭果內(nei) ，並有效地為(wei) 它傳(chuan) 粉，其中一個(ge) 種傳(chuan) 粉效率甚至超過傳(chuan) 粉小蜂。此後，又有科研團隊經過實驗發現，榕果特異揮發物並不能保證對傳(chuan) 粉榕小蜂的專(zhuan) 性吸引。

盡管這些成果陸續發表在學術期刊上，但仍無法動搖當時學界的主流論斷。

王剛告訴《中國科學報》：“大多數生物學家認為(wei) ，這些隻是在物種分化階段出現的錯配，或者說，是生態學尺度上的‘噪聲’，並不會(hui) 對演化格局產(chan) 生影響。”

一榕一蜂、齊頭並“進”不存在

如何才能證明，這些少數特例也許並不是演化曆史上一個(ge) 偶然的斷麵呢？

版納植物園動植物關(guan) 係研究組領銜國內(nei) 外12家研究機構，收集了榕屬主幹類群15個(ge) 代表物種的核、葉綠體(ti) 和線粒體(ti) 基因組的全序列，運用多種分析方法重建了這些分支之間的係統發育關(guan) 係，並鑒定了在整個(ge) 榕屬植物的演化曆史中核基因組中可能記錄的雜交案例。結果出人意料。

論文通訊作者之一的王剛表示，團隊第一次發現，榕樹主幹類群之間從(cong) 7500萬(wan) 年前開始就不斷發生著雜交漸滲，不論古老還是年輕的類群。

在一個(ge) 專(zhuan) 性傳(chuan) 粉的共生係統中，科學家很難想象可能存在如此大規模的雜交事件。而這也暗含著，榕樹—榕小蜂的一對一關(guan) 係，並沒有過去認為(wei) 的那麽(me) 牢靠。

接下來，科研人員用已發表的接受度最高的兩(liang) 棵對應傳(chuan) 粉榕小蜂的係統樹，和這項研究中得到的任意一種榕樹係統樹進行了逐一對比，結果發現所有榕蜂係統樹都存在明顯的不一致性。

很遺憾，一榕一蜂、齊頭並“進”的故事從(cong) 來就不存在。

“對某一種榕樹來說，主要對應的還是一種榕小蜂。但是，幾乎所有傳(chuan) 粉榕小蜂都存在轉移宿主的可能。而且，榕小蜂‘開小差’的對象很寬泛，不論同域或者不同域、近緣或者遠緣，都有可能。”王剛表示，個(ge) 體(ti) 層麵的小概率錯配事件推廣到物種層麵，就成為(wei) 了一個(ge) 普遍發生的現象。

研究人員的榕蜂共進化分析還推測出，傳(chuan) 粉榕小蜂的宿主轉移事件發生的頻次遠高於(yu) 榕蜂協同成種事件的頻次。這都和檢測到的榕屬主要類群間頻繁雜交漸滲的格局形成了很好的對應。

可見，榕—蜂物種的關(guan) 係網絡比過去認為(wei) 的要複雜得多，在王剛看來，這不失為(wei) 一種出色的演化策略。“一旦環境巨變，發生物種滅絕，不在一棵榕樹上吊死的榕小蜂，才不至於(yu) ‘團滅’。”

這項研究打破了學術界對榕樹—榕小蜂這一經典專(zhuan) 性傳(chuan) 粉係統的長期共識，它提示，可能是傳(chuan) 粉者的宿主轉移而不是協同成種主導了榕樹—榕小蜂協同演化的曆史。而這種模式對其它專(zhuan) 性或泛性傳(chuan) 粉係統的多樣化研究也有借鑒意義(yi) 。

相關(guan) 論文信息：https://doi.org/10.1038/s41467-021-20957-3