新研究揭示，尽管木槿花中视觉上引人注目的靶心图案在吸引熊蜂等传粉者方面具有优势，但反复的基因变化仍导致该特征逐渐消失。
剑桥大学塞恩斯伯里实验室的科学家们发现，花瓣上具有较大靶心图案的木槿属（Hibiscus）植物对熊蜂的吸引力显著更强。然而耐人寻味的是，许多物种在进化过程中却选择缩小甚至完全消失这些花瓣图案。
该研究揭示了这种反直觉图案消失背后的遗传机制，并强调了生物多样性如何通过同一基因的重复突变而产生。
这项发表于今日（2025年5月21日）《新植物学家》（New Phytologist）的研究，确定了一个名为BERRY1的基因是木槿花靶心图案形成的关键调控因子。研究团队发现，该基因的破坏或缺失导致不同物种的靶心图案缩小或消失，这表明相似的花部特征变化可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，这些图案如同视觉引导标志，将其引向花心，"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。这表明传粉者转变或环境条件可能正推动着这些变化。"
除为传粉者提供视觉线索外，其他物种的靶心图案还能保护花粉粒免受紫外线损伤，因此生态互作与环境压力（如紫外线暴露）共同塑造了花朵的演化轨迹。
"靶心这类花部特征远不止是好看——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，"通过追溯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的进化变革。"
团队通过近缘物种对比揭示了花瓣图案的显著多样性：三叶木槿（Hibiscus trionum）花朵呈现大型紫色靶心，H. richardsonii的花朵靶心小得多，而部分H. verdcourtii花朵则完全缺失图案。在H. richardsonii中，BERRY1基因突变导致花瓣基部花青素生成受阻；在H. verdcourtii中，该基因完全缺失致使图案彻底消失。这些平行遗传变化指向趋同进化——相似特征（或其缺失）通过相同遗传途径在不同物种中独立产生。
研究者表示，该发现有助于解释生物多样性的形成机制，尤其在视觉线索对繁殖至关重要的开花植物中。其工作为深入探究遗传、生态和环境因素如何协同塑造花部进化奠定了基础。
"理解花色与图案的演化历程，让我们得以洞察自然界多样性产生的更广泛问题，"Yeo补充道，"这也为改良传粉昆虫友好型作物、支持农业系统生物多样性开辟了新路径。"