新研究揭示，尽管木槿花中视觉上引人注目的靶心图案具有吸引大黄蜂等传粉媒介的优势，但反复发生的遗传变化导致该图案逐渐消失。
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植物对大黄蜂更具吸引力。然而有趣的是，许多物种在进化过程中反而减少甚至完全失去了这些花瓣图案。
该研究揭示了这种看似矛盾的图案消失现象背后的遗传机制，并强调了生物多样性如何通过同一基因的反复突变而产生。
这项今日（2025年5月21日）发表于《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，该基因在不同物种中的破坏或缺失导致了靶心图案的减少或消失，这表明相似的花部变化可以通过单一遗传元件的改变而独立演化。
"我们发现大黄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说道。"令人惊讶的是，尽管存在这种偏好，一些木槿物种仍反复丢失了这些特征。这表明传粉媒介的转换或环境条件的变化可能正推动着这些改变。"
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（如紫外线照射）共同塑造了花朵的演化路径。
"靶心这类花部特征不仅是美观装饰——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。"通过追溯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演化变革。"
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，理查德森木槿（H. richardsonii）花朵的靶心显著较小，而部分维氏木槿（H. verdcourtii）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；而在H. verdcourtii中，该基因完全缺失导致图案彻底消失。这些平行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产生。
研究人员表示，这些发现有助于解释生物多样性的形成机制，特别是在视觉线索对繁殖至关重要的开花植物中。该研究为进一步探索遗传、生态及环境因素如何协同塑造花部演化奠定了基础。
"理解花色花斑的演化历程，让我们得以洞察自然界多样性产生的深层机制，"Yeo补充道。"这也为改良虫媒授粉作物及维护农业系统生物多样性开辟了新路径。"