哺乳動物愛啃樹皮植物長刺來禦敵
植物為什麼長刺?很多時候是為了抵禦食草哺乳動物的進食。哺乳動物啃食樹皮的現象廣泛存在,而被脫皮的樹木對哺乳動物和樹木種群都有著非常重要的生態影響,但植物刺在抵禦樹皮啃食方面的作用還缺乏相關的科研評估。為此,中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱“版納植物園”)的科研團隊對多樹種樹幹刺策略進行了一項形態學調查,近日,相關成果發表在了《植物學年鑑》上。
在這項研究中,版納植物園群落生態與保護組博士生Théodore Lefebvre在研究員Kyle Tomlinson的指導下,與法國生態環境研究院合作,對版納植物園內31種熱帶木本植物進行了性狀分析。
他們首先分析了具有樹幹刺的樹種是否有共同的形態學特徵,由此分析它們的潛在功能,包括時間、位置、與組織的聯繫、維持和密度。然後,利用計算機繪製樹幹刺模型,並模擬其在抵禦脫皮或攀爬的能力方面是否存在差異。最後,比較了31種帶刺物種和25種非帶刺物種葉片和樹皮的營養成分,包括氮含量、總酚含量和內樹皮厚度,以及花和果實的吸引力。
研究人員發現,這些植物中共存在四種樹幹刺的形態學特徵,其中兩種對應於已知的功能,主要是協助藤本植物的固定和對大型哺乳動物的防禦,而另外兩種新策略則是預防樹皮啃食和哺乳動物攀援。
此外,营养成分分析表明,具有树干刺的树种叶片总酚浓度显著低于无刺树种,同时树干刺树种的内树皮更厚;树干刺树种具有大而有吸引力的花朵和果实,捕食风险较低。
研究人員表示,這項研究首次對植物樹幹刺策略進行了形態學調查,提供了對樹幹刺策略的標準與研究指導,這種方法可以用於進一步的實驗工作。