隨著昆蟲數量下降,植物會開始為了授粉者而競爭,而輸了可能代表會被迫流亡
植物可能會全力以赴來引誘授粉者來競標。從披上雌性昆蟲的偽裝(費洛蒙齊全!)來誘惑多欲的雄性昆蟲、分泌出腐壞肉類的惡臭來吸引飢餓的蒼蠅、或者最常見的,提供任何拜訪者甜美的賄賂。沒有一種方法是太過嚴重或太昂貴,目的都是為了散播它們珍貴的花粉。
驗證相反理論
大部分的授粉者都會拜訪多種植物。當有很多蜜蜂、蒼蠅、及其他沾滿花粉的訪客來來往往時,這通常不會是問題。但是現在研究揭曉說,當授粉者變稀少時,這條路可能會包括被認為是植物間的暴力行為。
生態理論預測說,由於授粉者數量下降而導致的競爭行為,可能迫使植物採取更多元的互動與棲地使用策略,來誘惑昆蟲,這會增加植物多樣性。
但是,另一個理論反而認為,隨著授粉者的數量下降,同一種授粉者拜訪同一種較稀有植物的機率也會下降,代表說更普遍的物種會勝過它們,這樣會減少生物多樣性。
由於這是一個我們的世界正面臨的情況,也就是擔憂昆蟲數量下降、以及疾病影響著我們最親近的授粉盟友:歐洲蜜蜂的情況;因此,由普林斯頓大學(Princeton University)生態學者克里斯多福·強森(Christopher Johnson)所領導的研究人員們,在實地實驗中,將這些彼此競爭的理論進行測試。
實地實驗
經由使用 80 塊 2.25 平方公尺、長有配對的一年生植物(原產於瑞士)的小塊土地,研究人員藉由雙手,在一些土地上控制發生了多少授粉事件。至於其他土地,則必須依靠正常環境的授粉程度。強森和他的團隊對每片土地量測了族群與適合度。
所有五種使用的植物,野芥菜(Sinapis arvensis)、田紫草(Buglossoides arvensis)、虞美人(Papaver rhoeas)、矢車菊(Centaurea cyanus)、以及野黑種草(Nigella arvensis)都依靠一般的昆蟲授粉,但是田紫草也能夠自己授粉。
另外 22 塊複製的土地被包住,有一半只接觸一種授粉者,而剩下的土地就是接觸背景環境程度的授粉,來模擬授粉者數量下降的情況。對這些田地而言,研究人員也調查了授粉者所拜訪的花朵。
研究結論
強森與同事們在論文中寫到:「十種物種組合中有九種,為了競爭授粉者,會削弱競爭者之間的穩定生態棲位(niche)差異」。這是指說,當授粉減少時,在共享的環境當中,配對物種彼此之間的互動未達成新平衡。
研究團隊作出如下結論:「這些結果佐證了說,授粉者會以犧牲比較罕見的競爭者為代價,而選擇比較常見的植物物種,而讓植物間的競爭變得不穩定。」
似乎,當我們昆蟲授粉者的品種變得稀少時,每種植物都開始為自己著想,犧牲自己的鄰居為代價,來吸引所有剩下來的授粉者的注意力。
對虞美人、野黑種草以及矢車菊而言,當經由雙手來授粉時,比起倚靠自然環境而授粉,繁殖能力提高了三倍;這顯示說,這些物種本身會自我限制,以達到與鄰居之間的平衡。
但是這些植物也只有在某個點之前才這麼體貼。研究團隊辨識出,這種物種內競爭的削弱,是破壞多物種群集穩定的主要驅動力。
這個結果在植物物種之間,創造了競爭上的不平衡、以及加劇了平均適合度上的差異。這減少了各對植物物種之間,彼此間共存的能力。這可能會導致最普遍的植物族群,將比較罕見的植物,從它們繁茂的群集中放逐掉。
應展開行動
研究人員並不預期這會在所有物種配對中平均地發生。由於研究是在一個小區域以及短的時間內發生,研究人員說隨著時間經過,在某些物種之間,可能會達成新的共存平衡。
不過,強森與他的同事的確有檢查看看,當植物們生長在更多物種的群集(三、四、五種物種)時,他們所測量出的交互作用是否有差別,而他們發現整體而言並無差異,更進一步佐證他們的結論。
如果在更廣的範圍之下,這些發現仍然是真實的話,那確實令人擔憂。如果植物群集真的很容易因為授粉者下降而變得不穩定的話,物種之間更廣泛的互動與它們的影響將會難以預測。至少,隨著情況惡化,若對這些事情有些許了解,那對我們試著盡可能維持越多生物多樣性的行動而言,這將會是很重要的。
同時,我們都可以藉由種植在地植物、將草地轉變回自然棲地、避免使用殺蟲劑、除草劑與其他有毒化學品、限制室外照明、以及協助實際上,會將生物界中這些微小但重要的齒輪納入考慮的團體與領導者,來進一步減少昆蟲數量下降。
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參考資料:
- Koumoundouros, T., (2022, July 23). Plants Will Start Battling for Pollinators as Insects Decline. Losing Could Mean Exile. ScienceAlert
- Johnson, C. A. et al., (2022, July 20). Competition for pollinators destabilizes plant coexistence. Nature. doi.org/10.1038/s41586-022-04973-x
- 圖片來源:https://www.sciencealert.com/neighboring-plants-will-start-battling-for-pollinators-as-insects-decline-losing-could-mean-exile(圖:Klaus Honal/Corbis Documentary/Getty Images)