一项新研究发现,一种植物内部遗传变异的数量能对生活在其上的昆虫和蜘蛛产生影响。这项研究表明,种内多样性可以起到某些与种间多样性相同的作用。
长期以来,生态学家一直很清楚植物物种数量能够决定生态群落的组成。例如,植物种类较多的地区趋向于拥有更多种类的植食性昆虫,这是因为多种昆虫专食某一种植物。然而,仅靠单独一种植物内部的遗传变异,也能促进昆虫的多样性。
多伦多大学的生态学家Marc Johnson对此深信不疑。Johnson认为单株植物对昆虫袭击的遗传抗性各不相同,并着手用一种栖息了200多种昆虫和蜘蛛的月见草来检验这个观点。Johnson在田间种植了多丛月见草,每一丛由8棵月见草组成。某些草丛包括8种不同基因型的植株,其他的草丛有的由4种基因型、每种2棵植株组成,剩下的则由全部8棵同基因型植株组成。Johnson让节肢动物以月见草为栖息地,对整个夏季月见草丛的生物多样性和丰富度进行监测。
他发现,多样性最高的草丛中栖息的节肢动物比单基因型草丛多17%。物种丰富度可归因于前来捕食昆虫的多种蜘蛛和其他捕食者,而与较多的专性植食昆虫无关。尽管植食性昆虫的数量并不高于其他草丛,但具有遗传多样性的月见草丛却拥有更多捕食者和杂食动物,说明抗植食昆虫的遗传抗性无法解释其中的区别。随着夏末的临近,月见草纷纷开花,某些效果逐步显现,因此,花朵和果实引来的节肢动物可能是造成这种模式的原因。Johnson在8月2日举行的美国生物学会年会上介绍了他的推测。
卫斯理大学的生态学家Michael Singer对这项研究的实验设计表示赞赏,并且认为开花确实可能解释这一结果。他说,如果不同的基因型开花时间不同,那么拥有多种基因型植株的月见草丛花期较长,随着时间的推移就能吸引更多昆虫。