木槿属花朵靶心纹的消失过程

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的吸引力显著更高。然而耐人寻味的是，许多物种在进化过程中却逐步缩小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潜在的遗传机制，并强调了生物多样性如何通过同一基因的反复突变而产生。

这项发表于今日（2025年5月21日）《新植物学家》期刊的研究，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，证明相似的花部特征变化可以通过单个遗传元件的改变而独立进化。

"我们发现熊蜂明显偏爱具有大型深色靶心图案的花朵，这些图案作为视觉引导将其引向花心，"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。这表明传粉媒介的转变或环境条件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具有保护花粉免受紫外线伤害的功能。因此，生态互作与环境压力（如紫外线暴露）共同塑造了花朵的进化轨迹。

"靶心这类花部特征不仅具有美观性——它们对植物繁殖和生存产生实质性影响，"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，我们正逐步理解相对简单的突变如何引发重大进化变革。"

团队通过近缘物种对比揭示了花瓣图案的显著多样性：Hibiscus trionum花朵呈现大型紫色靶心，H. richardsonii的花朵靶心明显更小，而部分H. verdcourtii花朵则完全缺失图案。在H. richardsonii中，BERRY1基因突变破坏了花瓣基部的花青素生成；在H. verdcourtii中，该基因完全缺失导致图案彻底消失。这些并行的遗传变化指向趋同进化现象——相似性状（或其缺失）通过相同遗传途径在不同物种中独立形成。

研究人员表示，该发现有助于解释生物多样性的形成机制，尤其是在视觉信号对繁殖至关重要的开花植物中。此项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石。

"理解花色与图案的进化机制，使我们得以洞察自然界多样性产生的深层原理，"Yeo补充道，"这也为改良传粉者友好型作物和支持农业系统生物多样性开辟了新路径。"