胡蜂对白木香种子传播的作用

【摘要】：白木香是我国珍贵的药用植物,也是著名的香料植物,由于人类的过度砍伐和病虫害的威胁,现已经成为濒危物种。白木香种子有很特别的悬挂方式,在果实开裂后,利用近两倍果实长度的纤维,通过搭桥式的转折而连接两侧果皮的顶端和种子附属物的末端,将种子最大限度地悬挂在果实之外而直接暴露在空气之中。 本实验通过对白木香的实地观察,发现了胡蜂采摘白木香种子附属物的特异行为,进一步通过分析胡蜂采摘白木香种子的时间,采摘位置等数据,我们推论出,通过胡蜂这一昆虫的传播是白木香种子的一种非常重要的传播方式。 我们利用同时蒸馏萃取法和水蒸气蒸馏萃取法分别提取了白木香的种子本体、种子附属物和果皮三个部分的挥发性物质的提取,并对这些样品做GC-MS的分析,结果表明：在三个部分中大量存在碳原子在10～30之间的烷烃和烯烃及衍生物,其中主要有十四烷、十五烷、十六烷、9-烯十八酸、二十烷等。利用同时蒸馏萃取法,我们在种子附属物中找到了Z-11-十烯醇。研究表明,这种化合物是中华蜜蜂的毒液的主要成分之一,同时是蜜蜂的报警信息素的主要成分,此外,我们也在种子附属物中发现了其他一些类似于蜜蜂报警信息素的化合物。 根据上述实验结果,我们认为,白木香的种子拥有行为拟态。种子附属物和种子本体的形状因其类似于胡蜂的食物如一些蜜蜂的幼虫或者是虫卵,从而导致胡蜂对其进行攻击,同时,白木香种子附属物通过散发烯醇、烯烃、烯酸这一类化学信号,当这些挥发性化合物进入大气湍流,被敏锐的胡蜂所察觉。因此,胡蜂传播白木香种子可能是白木香种子的拟态和化学信号的诱导的双重作用导致的。 动植物之间的关系一直是生物学的热门领域之一,本研究对胡蜂和白木香之间是否存在协同进化提供了一些数据和研究基础,同时也对白木香的保护以及人工繁殖提供了良好的策略和科学的手段。