
劍橋大學聖斯伯里實驗室的研究人員最近在《科學進展》雜誌(Science Advances)上發表了一項突破性研究,揭示了木槿具有一種肉眼不可見的預先模式。這種模式在花朵早期發育階段就已形成,決定了花瓣上靶心的大小,對吸引授粉蜜蜂至關重要。
研究團隊以小型木槿植物為模型,比較了三種具有相同花朵大小但不同靶心尺寸的植物:H. richardsonii(小靶心)、H. trionum(中等靶心)和H. trionum的轉基因變種(大靶心)。他們發現,遠在任何可見顏色出現之前,花瓣表面的預先模式在花朵形成的極早期階段就已建立。
首席作者Lucie Riglet博士解釋,在最早可解剖的階段,花瓣僅有約700個細胞,呈綠色且無明顯差異;隨著發育到4,000個細胞,雖然仍無可見色素,但特定區域的細胞已明顯較大,標誌著靶心邊界的位置。

(Source:劍橋大學)
研究還發現,蜜蜂偏好較大的靶心,並在較大靶心的人工花瓣間飛行速度提高25%,這一發現暗示了靶心大小對植物─授粉者關係的重要性。
透過結合計算模型和實驗結果,研究人員發現木槿可以在早期階段改變靶心尺寸,或在後期透過調整細胞生長來調節靶心形態。這種精確控制機制可能在植物進化中發揮重要作用,使植物在吸引授粉者的競爭中獲得優勢。
研究小組負責人Edwige Moyroud博士指出,這種多樣化的特徵產生方法為進化提供更多選擇,類似於藝術家的豐富調色板或建築師的多樣工具集。
這項研究不僅推進了我們對花朵發育的理解,還揭示了植物與環境之間的複雜關係。未來,研究人員計劃辨識產生這些早期模式的信號,並探索類似機制是否存在於其他植物器官中。
這一發現為理解自然界的生物多樣性提供新的視角,展示了植物如何透過精巧的設計來適應和進化,以確保其繁衍和生存。
(首圖來源:Unsplash)