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隨著全球氣候變化和人類社會(huì)的發(fā)展，伴隨而來(lái)的生境破壞、物種多樣性降低和生態(tài)系統(tǒng)功能喪失已成為全人類都必須面對(duì)的重大問(wèn)題。全球五分之一以上的植物種類都受到不同程度的威脅，有些甚至已瀕臨滅絕。對(duì)棲息地依賴性很高的蘭科植物，首當(dāng)其沖成為植物多樣性保護(hù)中的“旗艦”類群。

蘭科是被子植物最大科之一，其多樣化的生活史、特化的花部結(jié)構(gòu)以及與昆蟲(chóng)的協(xié)同進(jìn)化使得其長(zhǎng)期以來(lái)備受關(guān)注。達(dá)爾文在他的經(jīng)典著作《蘭花的傳粉》中，描述了許多蘭花與昆蟲(chóng)精巧的傳粉系統(tǒng)，但他忽視了欺騙性傳粉的存在。事實(shí)上，近三分之一的蘭科植物都依賴于欺騙性傳粉，這些蘭花不為傳粉昆蟲(chóng)提供任何形式的報(bào)酬，而通過(guò)精巧的花部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和花氣味等擬態(tài)有報(bào)酬的花、雌性昆蟲(chóng)、昆蟲(chóng)棲息地、產(chǎn)卵地和大型真菌等，從而誘騙“天真”的昆蟲(chóng)為其傳粉。欺騙性傳粉在蘭科植物的物種分化、多樣性形成和演化中起到重要作用。

中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所博士生任宗昕在導(dǎo)師李德銖研究員和王紅研究員的指導(dǎo)下，在云南東北部巧家藥山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，對(duì)中國(guó)特有珍稀瀕危植物毛瓣杓蘭（Cypripedium fargesii）開(kāi)展了歷時(shí)四年（2007-2010年）的傳粉生態(tài)學(xué)研究。研究確定了雙翅目扁足蠅科的扁足蠅（Agathomyia sp.）為其傳粉昆蟲(chóng)，該類昆蟲(chóng)作為有花植物的傳粉者為首次報(bào)道。扁足蠅卵和幼蟲(chóng)在大型真菌的子實(shí)體上發(fā)育，幼蟲(chóng)以子實(shí)體為食，成蟲(chóng)以真菌孢子為食。在毛瓣杓蘭上捕獲的扁足蠅口器和身體的其他部位發(fā)現(xiàn)大量枝孢菌（Cladosporium sp.）的菌絲和呈鏈狀的分生孢子。毛瓣杓蘭葉片表面具有深褐色斑點(diǎn)，形似受真菌感染的霉斑。斑點(diǎn)中央的毛狀體由多細(xì)胞組成，與枝孢菌串珠狀的孢子相似，從而在視覺(jué)上吸引扁足蠅的訪問(wèn)。同時(shí)，毛瓣杓蘭的花發(fā)出似腐敗葉子的氣味，其中的異戊醇、2-乙基己醇和正己醇普遍存在于枝孢菌的揮發(fā)物成分中，異戊醇為典型霉菌的氣味成分。

毛瓣杓蘭不為扁足蠅提供任何形式的報(bào)酬，帶斑點(diǎn)的葉片和花氣味擬態(tài)被枝孢菌感染的葉片，從而達(dá)到誘騙扁足蠅傳粉的目的，這在有花植物的傳粉中是一種全新的擬態(tài)方式。毛瓣杓蘭對(duì)扁足蠅有很高依賴性，這個(gè)特化傳粉系統(tǒng)使得該種蘭花有較高的滅絕風(fēng)險(xiǎn)。

研究論文以“Flowers of Cypripedium fargesii (Orchidaceae) fool flat-footed flies (Platypezidae) by faking fungus-infected foliage”為題，2011年4月18日在線發(fā)表在雜志《美國(guó)科學(xué)院院刊》（Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS）上(http://www.pnas.org/content/early/2011/04/12/1103384108.abstract)。審稿專家認(rèn)為該研究是傳粉生態(tài)學(xué)一個(gè)令人興奮的發(fā)現(xiàn)，為傳粉昆蟲(chóng)譜增加了一個(gè)新的類群，其中葉片參與擬態(tài)過(guò)程令人稱奇；該研究揭示了一種新的欺騙性傳粉機(jī)制，這種擬態(tài)方式可能在蘭科植物的食物擬態(tài)和真菌擬態(tài)中架起一座橋梁。本文入選該雜志當(dāng)期重點(diǎn)推薦。

該研究得到了973項(xiàng)目（2007CB-411600）和國(guó)家自然科學(xué)基金（30670160）的支持。