植物也有「長子繼承」嗎?

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事實上,越接近花序底部的花越早開,也越早結果,這個現象在許多植物都曾經觀察到。但是,是否這些果實都像鳳梨一樣,會收到比較多的養分呢?


最近有研究團隊,針對一種多年生的草本植物春苦豆(Lathyrus vernus)進行了研究。他們花了三年的時間,觀察了5883朵花的開花時間、結果率、種子被取食的情形。


他們的研究發現,位於植物的基部的花序與花朵,比位於頂部的結果率更高。但是,當他們仔細分析後,他們發現花朵在花序中的位置比花序在植物中的位置更重要。花序基部的花的結果率,比花序頂部的花要多了20-30%,而位於植物下部的花的結果率,只比植物上部的花多了10-15個百分點。


為什麼會有這個現象呢?研究團隊認為,可能植物將一個花序當作一個生理單位來運作。而每個生理單位分配到的養分是固定的,因此造成一朵花到底是位於花序的底部或頂部,比這朵花是位於整株植物的底部或頂部更重要。


有趣的是,研究團隊也發現,位於植物基部的種子比較容易被吃。進一步的結構方程式模型分析發現,對於被吃的頻率來說,就算把開花的時間考慮進去,位於植物基部的種子,還是比較容易被吃。


到底是為什麼如此呢?對於研究團隊使用的昆蟲模型「豆象」(Bruchus atomarius)來說,牠們更喜歡選擇植物基部的果實。由於豆象繁殖的模式是選擇豆類的種莢產卵,然後幼蟲進入種子中發育為成蟲,因此,種子能否成功發育對牠們來說很重要。或許是因為植物基部的種子有比較高的發育成功率,導致豆象演化出識別與選擇基部果實的能力?如果換一種昆蟲,結果會不會有所不同呢?這就有待後續的研究來釋疑了。


不管怎麼說,這其實有點像早期人類社會的「長子繼承」制度:因為長子最早出生,所以在父母年老時,通常也會因為希望自己能被妥善照顧,所以父母會選擇將大部分財產留給長子。對植物來說,或許是因為早開花的就意味著早結果,而這些種子就更有機會可以在繁殖季節結束前就完全成熟,能將植物的遺傳物質傳遞下去,所以植物便選擇了將較多的養分留給它們,好提高它們的存活率?但是,得到比較多的養分,也讓它們變得比較可口,所以就更容易被吃!


參考文獻:


Valdés, A., & Ehrlén, J. (2024). Flower position within plants influences reproductive success both directly and via phenology. American Journal of Botany, 111, e16405. https://doi.org/10.1002/ajb2.16405


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