花草木雜記——冠果草

2021-02-07 陳令山文集


自交通常被認為不利於物種的進化和生存,這個在動物界中普遍適用的常識在植物界中似乎並非如此,因為大概有20%的被子植物是顯著自花授粉的(Barrett, 2002)。


從進化論的視角來看冠果草的性態表達,會有種不可思議的感覺,不但雄全同株,而且雙性花還可以自花授粉,難道不會出現各種奇怪的後代?


上世紀中的時候,斯特賓(G.Ledyard Stebbins)基於達爾文的進化論,提出了一個很有名的說法——自花授粉是植物物種進化的死胡同。這個假設包含了兩層意思,一是從異花授粉到自花授粉的進化是單向車道,一旦植物獲得自花授粉性狀,自然選擇進程就不會再讓它逆轉,重新再變成異花授粉;二是一旦某種植物擁有自花授粉能力,該物種的進化就會停滯,很難再孕育出新的物種(Igic et al, 2013)。


某種程度上很多自交不親和的開花植物都能佐證斯特賓的假設,但像冠果草這種自交親和的雄全同株性態就很難完全適應斯特賓的說法,因為它可以在傳粉昆蟲不足的情況下,通過自花授粉延續後代,看似讓它進入死胡同的進化選擇反而提高了它的生存機率。


這個有些自相矛盾的進化選擇,看起來似乎是進化歷程在兩個不同的維度上做出的折中方案。


選擇完全異花授粉無疑有利於物種進化,不過一旦為其授粉的蟲媒因為各種原因數量減少或是滅絕的話,植物的生存將難以為繼。


選擇完全可自交的兩性花,雖然短期內可以讓物種得以延續,但從長遠來看,因為物種的基因池裡沒有新的基因進入,適應性也會衰退,從而面臨滅絕的危險。


在兩種選擇都不理想的情況下,自然進化看起來在冠果草上做了一個兩害相權取其親的折中,讓兩種形態的花共存,並讓其中的兩性花自交親和。這樣的話,既可以在授粉昆蟲足夠多的情況下,保障異花授粉的成功機率,也可以在沒有昆蟲授粉的情況下,通過部分自交來繁衍後代,讓物種得以延續。


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