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　　物種擴(kuò)散是塑造生物多樣性分布格局的重要生態(tài)和進(jìn)化過(guò)程。植物類(lèi)群的擴(kuò)散通常是通過(guò)種子或其他繁殖體的散布來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這一過(guò)程往往需要諸如風(fēng)、水流及動(dòng)物等非生物或生物媒介的參與。植物與種子傳播者的協(xié)同演化一直是進(jìn)化生物學(xué)家關(guān)注的核心科學(xué)問(wèn)題。目前，圍繞鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物等開(kāi)展的植物與傳播者間的協(xié)同演化已有大量研究，但對(duì)無(wú)脊椎動(dòng)物在植物種子傳播及時(shí)空分布格局中扮演的角色的研究則相對(duì)較少。  

　　中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所極小種群野生植物綜合保護(hù)團(tuán)隊(duì)的陳高研究員課題組一直從事植物與無(wú)脊椎動(dòng)物互作的研究，發(fā)現(xiàn)螞蟻傳播種子的百部科植物是典型的“腐尸花”類(lèi)群（Chen et al., 2017a, Journal of Integrative Plant Biology）；該科部分類(lèi)群存在少見(jiàn)的胡蜂傳播種子的進(jìn)化策略（Chen et al., 2017b, Journal of Integrative Plant Biology）；并進(jìn)一步解析了胡蜂對(duì)百部科植物種子（傳播體）的擴(kuò)散新機(jī)制，即種子聞起來(lái)、看起來(lái)、吃起來(lái)像胡蜂的獵物（Chen et al., 2018, New Phytologist）。 

大百部的蒴果看起來(lái)、聞起來(lái)、吃起來(lái)像胡蜂的獵物，吸引胡蜂攻擊傳播體（種子+油脂體），進(jìn)而介導(dǎo)蟻播植物種子的長(zhǎng)距離傳播

　　最近，研究團(tuán)隊(duì)以胡蜂擴(kuò)散的大百部（Stemona tuberosa）為研究對(duì)象，通過(guò)野外調(diào)查、化學(xué)分析、種子傳播實(shí)驗(yàn)等探索了種子傳播者與傳播體在空中的權(quán)衡。結(jié)果表明：1）胡蜂與傳播體質(zhì)量存在當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性，二者的質(zhì)量可能隨緯度升高而降低；2）胡蜂對(duì)種子的擴(kuò)散效率與傳播體質(zhì)量負(fù)相關(guān)；3）交換實(shí)驗(yàn)表明同種胡蜂擴(kuò)散小傳播體效率更高。當(dāng)?shù)睾淇勺R(shí)別并搬運(yùn)外來(lái)傳播體暗示了胡蜂嗅覺(jué)識(shí)別的穩(wěn)定性。胡蜂與大百部傳播體的相互作用為我們提供了一個(gè)衡量動(dòng)物對(duì)其互惠植物進(jìn)化功能性狀選擇偏好的理想體系。該研究成果以“Do dispersers shape diaspore mass in vespicochory?”為題發(fā)表于生態(tài)學(xué)期刊Ecology上，碩士研究生李英為第一作者，陳高研究員為通訊作者。 

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人工操作傳播體的大小顯著影響了胡蜂的行為及種子的命運(yùn)（擴(kuò)散距離、叮咬種子的時(shí)間、種子被丟棄的位置等）  

大胡蜂可擴(kuò)散大種子和小種子，小胡蜂只能擴(kuò)散小種子，傳播體對(duì)種子和油脂體的投資比例受到嚴(yán)格的選擇 

　　此外，研究團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)、萊比錫大學(xué)等單位合作研究了百部科特殊種子擴(kuò)散模式對(duì)其時(shí)空分布格局的影響。結(jié)果表明，該類(lèi)群于晚白堊紀(jì)時(shí)期起源于亞洲大陸（東亞及中南半島）并隨后擴(kuò)散至北美、馬來(lái)群島及澳大利亞北部。無(wú)脊椎動(dòng)物介導(dǎo)的擴(kuò)散可能會(huì)促使狹域特有現(xiàn)象的發(fā)生，對(duì)植物類(lèi)群現(xiàn)代分布格局的形成起著重要作用。百部科不同類(lèi)群擴(kuò)散模式的差異深刻地影響了該科的生物地理過(guò)程。盡管經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的演化歷史（從白堊紀(jì)至今），由于受限于螞蟻的擴(kuò)散能力，絕大多數(shù)百部科物種不能跨越海洋的阻隔，為狹域特有類(lèi)群，以其祖先起源地為多樣化中心，局限分布于其分布區(qū)內(nèi)的大陸上，不能擴(kuò)散到大陸周邊的島嶼。而胡蜂具有很強(qiáng)的擴(kuò)散能力，可以跨越生物地理屏障，占據(jù)更為廣闊的分布區(qū)，大陸及其周邊島嶼甚至是彼此隔離的馬來(lái)群島中均可見(jiàn)這些類(lèi)群的分布。陸橋的連接作用及季風(fēng)氣候的發(fā)展可能促使了胡蜂傳播植物類(lèi)群的成功擴(kuò)散。該研究為我們理解無(wú)脊椎動(dòng)物介導(dǎo)的擴(kuò)散如何影響植物生物地理過(guò)程及現(xiàn)代分布格局形成提供了新的視角。也為百部科百部生物堿的多樣性分化提供了生物地理學(xué)方面的證據(jù)。該研究成果以“Invertebrate-mediated dispersal plays an important role in shaping the current distribution of a herbaceous monocot”為題發(fā)表于生物地理學(xué)期刊Journal of Biogeography上。北京大學(xué)陳永生博士，昆明植物研究所曾春霞博士為共同第一作者，昆明植物所蔡祥海研究員和陳高研究員為共同通訊作者。 

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百部科的全球地理分布  

百部科蟻播類(lèi)群和胡蜂傳播類(lèi)群的地理分布模式  

百部科的生物堿分布差異 

　　上述研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（31670322; 32000169），NSFC-云南省聯(lián)合基金（U1602264），云南省青年拔尖人才（YNWR-QNBJ-2018-017），中國(guó)科學(xué)院大科學(xué)裝置（017-LSF-GBOWS-02）及德國(guó)BMBF project BIOHEALTH（16GW0120K）項(xiàng)目的支持。