生物种间的相互作用,包括对双方有利的互利共生、对双方有害的竞争、和仅对单方有利的捕食关系,有不同的生态学和进化生物学效应;这些相互作用能够在不同的世代间维持下去,并且能够影响生物的微进化和宏进化模式。种间作用不对等的收益与代价可能会使相对应的物种枝系形成不同的协同进化模式,互利共生关系中可能存在较多协同物种形成事件,竞争关系中可能存在较多的物种丢失事件,敌对关系中可能存在较多的宿主转移事件。地表过程与资源生态国家重点实验室研究生王蔼英、廖万金教授等通过采集西双版纳热带雨林局域群落中常见的26种榕树和与其互利共生的传粉榕小蜂以及寄生的造瘿小蜂。在该系统中,榕树与传粉榕小蜂是对双方有利的互利共生关系、传粉榕小蜂和造瘿小蜂是竞争榕树瘿花的对手,造瘿小蜂是榕树的捕食者,涵盖了三种不同收益/代价的种间关系。利用DNA序列,我们重建了榕树、传粉榕小蜂、造瘿小蜂的系统发育树,开展基于遗传距离和拓扑结构的协同谱系分析,比较了三对谱系关系的谱系一致性和协同成种、物种加倍、宿主转移、物种丢失事件的相对频率。
研究结果:榕树与其互利共生的传粉榕小蜂之间具有显著一致的谱系关系;榕树与造瘿者之间,由于一种榕树同时遭受多种造瘿小蜂的捕食,二者之间不大可能出现猎物与捕食者之间的军备竞赛,所以二者间没有表现出显著的谱系一致性,反而表现出造瘿者在不同榕树之间的宿主转移;传粉小蜂与非传粉小蜂之间,由于二者竞争相同的且繁殖必须的资源而演化出较为一致的谱系。
该研究结果阐明了物种之间生态关系的协同进化后果,并揭示了多样化方式同样受相互关系中具体特征的影响。
(供稿人:王蔼英)