榕树及其传粉榕小蜂互惠共存的一种新机制

榕树和传粉榕小蜂构成了动植物界经典的协同演化，而揭示榕树及其传粉榕小蜂互惠共存的机制是该领域研究者孜孜不倦的追求。不同的榕-蜂种对被认为是通过不同的机制来调节互惠稳定的。在分布于西双版纳的高榕上，为了繁殖自身种子及其传粉榕小蜂，出现了果延长等待期，以及蜂等待榕果发育以利于两者繁殖的现象，是榕-蜂互惠系统中已知唯一的、最完美的协同演化现象。对于特有的蜂等果现象，本项目将研究等待蜂的发生规律；找出传粉榕小蜂成虫短寿命与长时间等待之间的匹配机制；比较叶、果挥发性气体对传粉榕小蜂的引诱作用，以及传粉榕小蜂对引诱物的行为反应；再通过人工控制性的单果放蜂试验，揭示榕-蜂互作中，果等待和蜂等待给互惠系统带来的好处和所付出的代价；针对等待蜂所面临的失水和蚂蚁袭击两大自然风险，本项目将研究等待蜂防御失水和蚂蚁袭击的机制，最终可以展示一种调节榕-蜂互惠共存的新机制。

榕树和传粉榕小蜂构成了动植物界经典的协同演化关系，榕果开放的雌花将释放特殊的气味吸引传粉榕小蜂前来传粉，为了保证与传粉榕小蜂成功相遇，榕树延长雌花期是一种普遍现象，并且被认为对榕-蜂互惠系统有贡献。传粉榕小蜂由于成虫期寿命仅1-2天，羽化后的成虫必须尽快找到接受期的榕果才能实现繁殖成功。因此，传粉榕小蜂等待榕果发育的现象是非常罕见的。分布于西双版纳的高榕上，出现了果延长等待期，以及蜂等待榕果发育以利于两者繁殖的现象，是榕-蜂互惠系统中已知唯一的、最完美的协同演化现象。本项目针对这一现象研究其演化机制，研究结果表明：榕果雌花期之前约10–15天，高榕的传粉者及欺骗者就来访，等待期第12天时，榕果才发育到雌花期，榕小蜂可以进入榕果，等待蜂的数量急剧增加，到第15天时，等待蜂数量达到最高峰，之后随着进蜂果和进蜂量的增加，等待蜂数量逐渐减少，直至30天时降到零。通过系统比较Eupristina属8种榕小蜂来研究其演化机制，表现为：具有等待特性的榕小蜂成虫期具有最长的寿命、最大的个体、特殊囊泡状的气孔结构，这些特征有利于延长榕小蜂寿命，及防止虫体水分丧失的作用。虽然，在榕树上榕小蜂是蚂蚁的重要食物并频繁遭遇捕食，但蚂蚁和榕小蜂之间没有行为识别反应，相遇是捕食发生的重要环节，说明榕小蜂没有防御蚂蚁能力。通过测定蚂蚁对不同发育阶段寄主榕果，及叶的行为反应，发现高榕的嫩叶、雌花前期果、雌花期果及雄花期果对蚂蚁具有趋避作用，这建议寄主榕树协助其传粉榕小蜂防御蚂蚁，以至演化出蜂等果现象。通过人工控制实验：将传粉榕小蜂引入不同雌花期持续时间的榕果内，结果在前人研究的基础上发现：延长雌花期虽然有利于榕-蜂相遇，但付出了如下代价：落果率增加、传粉和产卵率降低、榕小蜂发育途中死亡率增加、种子质量变差，以至于随雌花期延长繁殖出来的种子和传粉榕小蜂后代数量显著降低，且后代榕小蜂后代个体显著变小。再控制传粉榕小蜂成虫等待期，然后引入不同雌花持续期的榕果内，结果显示：榕小蜂随等待期延长，其后代数量和个体大小显著降低，但对传粉效率影响不大。这些研究结果阐述了一种新的榕-蜂互惠演化机制。