为什么大黄蜂喜欢黄色花朵而不是红色花朵，以及为什么它对生物多样性很重要

几年前，科学家在美国西部一个角落研究野生植物时，遇到了一个奇怪的、丰富多彩的生物多样性例子。

两种通常由蜂鸟授粉的红色含羞草（猴花）（含羞草和马鞭草）在其分布范围的边缘有不寻常的黄色花朵种群。

研究人员发现，这些罕见的黄色形式似乎受到授粉蜜蜂的青睐，但关于花香或形状等其他特征是否吸引了它们的信息很少。

几十年来，John Innes Center（JIC）的Kelsey Byers博士的研究小组在受控实验室环境中使用现代基因组和生化资源重新审视了这项研究。

目的是解释颜色变化的遗传和生化基础，并研究花的颜色、气味和形状等特征如何参与蜂鸟向大黄蜂的明显传粉者转变。

这些结果为我们提供了对自然界生物多样性运作的迷人一瞥，并可能帮助我们设计出授粉更好、产量更高的作物。

在受控条件下进行的实验表明，大黄蜂确实更喜欢黄色的花朵而不是红色的花朵，而且拜访它们的可能性是其他大黄蜂的两倍。该研究还发现，这两种黄色形态都增加了气味的释放，这可能反映了蜜蜂等传粉者的选择，蜜蜂与蜂鸟不同，它们利用气味觅食。

有趣的是，花朵的形状给蜜蜂带来了问题，以至于它们不是植物本身的好授粉者！

大黄蜂不适合花朵，在试图获取花蜜时造成伤害，与花器官接触不良，这将阻碍有效的花粉转移。

研究表明，这些黄色花朵代表了进化过渡的早期阶段，即从蜂鸟到蜜蜂授粉的“适应性行走”。

它还揭示了传粉者转变中花朵特征可能进化的顺序，以及在这种情况下，颜色等影响较大的突变如何先于气味和形态的较小变化。

一个在之前的研究中无法回答的关键问题是，M.cardinalis和M.verbenaceus物种中的黄色形态是否是趋同进化的，也就是说，它们的特征是由相同的遗传差异支撑的，还是通过不同的途径到达的。这项研究的答案是两者兼而有之。

这项研究表明，其中一些变化确实是趋同的，黄色形态是由类胡萝卜素（红橙黄色素）产量的增加引起的，这两个物种使用相同的基因增加了类胡萝卜素的产量。

其他性状是通过单独的方式独立出现的，例如红色素调节剂和花香化合物。

该研究的通讯作者Kelsey Byers博士发表在《自然通讯》上，他说：“尽管这些物种关系密切，但它们的许多特征都遵循了不同的路径，达到了相同的终点。

”我们已经确定了花朵可以改变和影响传粉者访问的方式，以及可能导致这些变化的一些遗传途径，以及它们在不同但密切相关的物种中是如何进化的。“

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该团队现在计划对他们发现的趋同（类胡萝卜素途径）或发散（花青素调节因子）基因进行一些功能测试，以了解它们在这个系统中是如何进化的。他们还在调查另一个黄色的红衣主教群，看看它是否遵循了相同的趋同路径。

植物和传粉者之间的复杂伙伴关系对于生物多样性生态系统支持更清洁的环境和许多作物的生产。

“通过了解性状在野外是如何进化的，我们可以更好地了解生物多样性，并了解这些性状如何受到植物遗传学的影响，拜尔斯博士补充道：“我们有能力设计性状来影响传粉者的偏好，从而影响作物产量。”