研究人員發現，蕨類植物與開花植物一樣，大約1.35 億年前進化出蜜腺來吸引螞蟻保鑣。這種演化適應發生在蕨類植物從森林底層移動到樹冠的過程中，顯示了與開花植物平行的演化路徑。不同研究領域之間的合作可以帶來驚人的突破和發現。同樣，物種之間的合作也能推動意想不到的進化發展，實現互利共贏。

一項新研究發現，大約在1.35 億年前，蕨類植物和開花植物同時進化出了蜜腺，這表明它們與螞蟻之間的互惠關係也發生了平行進化，這對了解植物進化和物種間相互作用具有重要意義。資料來源：田納西大學諾克斯維爾分校

例如，有些植物設法招募螞蟻保鑣。它們在葉子上分泌含糖花蜜，吸引螞蟻，然後這些領地意識很強、攻擊性很強的螞蟻僱傭兵就會在”它們的”植物上巡邏，蜇咬試圖吃它的食草動物。

這些關係在有花植物中都有詳細記載，但在不開花的蕨類植物中也有發生。這對研究人員來說是個奇怪的消息，因為長期以來人們一直認為蕨類植物缺乏進行這種複雜的生物互動的蜜腺。

UT生態學與演化生物學系助理教授雅各布-蘇伊薩（Jacob Suissa）與康乃爾大學的同事，包括蕨類植物專家李菲偉（Fay-Wei Li）和螞蟻專家科里-莫羅（ Corrie Moreau）合作，研究這種現像是如何在數千年間發展起來的。他們最近在《自然通訊》（Nature Communications）上發表了關於這種物種間合作關係的演化時間表和潛在因素的研究成果。

“這項工作的新內容有兩個方面，”蘇伊薩解釋。 “首先，我們發現蜜腺–產生含糖花蜜以吸引螞蟻保鏢的結構–在蕨類植物和開花植物中的進化時間大致相同”。這發生在大約1.35 億年前，與白堊紀植物-動物聯合體的興起相吻合。

蘇伊薩說：”考慮到這是蕨類植物進化史上非常晚的時期，距它們的起源已經過去了近2 億年，這個時間點非常壯觀。但它在開花植物進化史上卻非常早，幾乎是在白堊紀開花植物起源之初。

第二個新元素是這一切是如何發生的。蕨類植物最初是陸生植物，生長在森林地面上。大約在6000 萬年前的新生代，它們發生了重大轉變，成為附生植物或樹棲植物，也就是說，他們在成長過程中學會了一些新習慣。

蘇伊薩說：”我們發現，當蕨類植物離開森林地面，進入樹冠，成為附生植物、攀緣植物或樹狀蕨類植物時，它們利用了現有的螞蟻與開花植物之間的相互作用，進化出了蜜腺。

這兩種植物的生態和演化史呈現出一種奇特的動力。蕨類植物和開花植物是在4 億多年前從一個共同祖先分化而來的，但在蜜腺進化和螞蟻-植物互利交換的同時，蕨類植物和開花植物也取得了長足進展。

這表明，可能有一些’生命規則’支配著非花蜜腺和螞蟻-植物互惠關係的進化。這項工作可以為生態、發育或基因組分析提供演化框架或背景，有助於未來的研究。

編譯來源：ScitechDaily