木槿花如何失去了它们的靶心图案

剑桥大学塞恩斯伯里实验室的科学家发现，花瓣上具有较大靶心图案的木槿属植物对熊蜂更具吸引力。但耐人寻味的是，许多物种在进化过程中反而减弱甚至完全失去了这些花瓣图案。

该研究揭示了这种反直觉图案消失背后的遗传机制，并阐明了生物多样性如何通过同一基因的反复突变而产生。

这项发表于2025年5月21日《新植物学家》的研究确认，BERRY1基因是调控木槿花靶心图案形成的关键因素。研究团队发现该基因的破坏或缺失会导致不同物种靶心图案的减弱或消失，证明相似的花部特征变化可以通过单一遗传元件的改变而独立演化。

"我们发现熊蜂明显偏爱具有大型深色靶心图案的花朵，这些图案就像视觉引导标志，将它们引向花心，"塞恩斯伯里实验室Edwige Moyroud博士课题组的第一作者、博士生May Yeo表示，"令人惊讶的是，尽管存在这种偏好，某些木槿属物种仍反复丢失了这些特征。这表明传粉者或环境条件的转变可能正在推动这些变化。"

除了为传粉者提供视觉线索外，靶心图案在其他物种中还能保护花粉粒免受紫外线伤害，因此生态互作与环境压力（如紫外线辐射）共同塑造了花朵的演化轨迹。

"像靶心这样的花部特征不只是美观装饰——它们对植物繁殖和生存具有实际影响，"资深作者、塞恩斯伯里实验室课题组负责人Edwige Moyroud博士强调，"通过追踪这些花瓣图案背后的遗传学机制，我们开始理解相对简单的突变如何引发重大演化改变。"

研究团队通过近缘物种比较揭示了花瓣图案的显著多样性：三色木槿展示大型紫色靶心，理查德森木槿的图案明显较小，而某些维氏木槿则完全缺失该特征。在理查德森木槿中，BERRY1基因突变破坏了花瓣基部花青素的合成；维氏木槿则完全缺失该基因，导致图案彻底消失。这些平行的遗传变化指向趋同演化——相似性状（或其缺失）通过相同遗传途径在不同物种中独立出现。

研究人员表示，这些发现有助于解释生物多样性的产生机制，特别是在以视觉线索为繁殖关键的开花植物中。该研究为深入探索遗传、生态和环境因素如何相互作用塑造花部演化奠定了基础。

"理解花色与图案的演化机制，让我们得以洞见自然界多样性产生的更广泛问题，"Yeo补充道，"这也为改良传粉者友好型作物、支持农业系统生物多样性提供了新思路。"