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自然界的绘画大师：自我绘制的花卉

来源：花匠小妙招时间：2024-09-27 10:13

剑桥大学的科学家们发现，木槿花使用预先设定的花瓣图案来吸引蜜蜂，这些蜜蜂更喜欢大型的靶心图案。这些图案在花瓣发育早期就已确定，并在植物的授粉效率和进化成功中起着至关重要的作用。

花的图案有助于引导像蜜蜂这样的昆虫到达花的中心，那里有花蜜和花粉，增加了植物成功授粉的机会。尽管这些图案非常重要，但关于它们是如何形成的以及如何演变成今天我们看到的多样性，包括斑点、条纹、脉络和靶心图案，人们知之甚少。

研究人员以一种小型木槿植物为模型，比较了密切相关的植物，它们的花朵大小相同，但三种不同大小的靶心图案，分别是 _H. richardsonii_（小靶心，覆盖花朵的4%）、_H. trionum_（中等靶心，覆盖16%）和一个转基因系（突变体）的 _H. trionum_（大靶心，覆盖36%）。

他们发现，在花朵形成之初，花瓣表面就设定了一个预图案，远在花瓣显示出任何可见颜色之前。花瓣就像一个“按数字涂色”的画布，在它们开始彼此看起来不同之前，不同的区域就被预先确定要发展出特定的颜色和纹理。

研究还表明，植物可以精确控制并修改这些图案的形状和大小，使用多种机制，这对植物进化可能具有影响。通过微调这些设计，植物可能在吸引传粉者的竞争中获得优势，或者可能开始吸引不同种类的昆虫。
由Dr. Argyris Zardilis开发的计算模型提供了进一步的见解，结合计算模型和实验结果，研究人员展示了木槿可以在早期的预图案阶段变化靶心尺寸，或者通过调整细胞扩张或分裂，在发育后期调节靶心任一区域的生长。

研究人员认为，这些预图案策略可能具有深厚的进化根源，可能影响不同物种间花图案的多样性。Edwige Moyroud的研究团队的下一步是确定负责产生这些早期图案的信号，并探索其他植物器官，如叶子，是否使用类似的预图案机制。
这项研究不仅推进了我们对植物生物学的理解，还突显了植物与其环境之间错综复杂的联系，展示了精确的自然设计如何在物种的生存和进化中发挥关键作用。
这项研究揭示了木槿花如何通过精确的花瓣图案吸引传粉昆虫，并可能影响植物的进化和多样性。我们邀请您在评论区分享您对这项研究的看法，以及您认为这些发现如何帮助我们更好地理解自然界的艺术。
参考资料：DOI： 10.1126/sciadv.adp5574