普林斯顿大学领导的研究团队在《自然》杂志上发表报告称，随着蜜蜂和蝴蝶等传粉媒介在全球范围内数量的减少，它们的损失正在波及整个生态系统。他们发现，当植物为了吸引传粉者而竞争时，这对生物多样性构成了重大威胁。
“我们的研究发现了一种意想不到的、阴险的方式，即生态网络中一些物种的消失会引发其他物种的消失，”普林斯顿大学(Princeton University)教授、生态和进化生物学主席乔纳森·莱文(Jonathan Levine)说。“这表明，持续下降的传粉者可能会瓦解保持植物多样性稳定的结构。”
他和他的同事们发现，传粉者数量和种类的减少改变了竞争环境，有利于那些更善于竞争传粉者的植物。这反过来会对依赖任何植物的生物产生负面影响。这些连锁反应对生态系统健康可能是毁灭性的。
生态学家知道，许多开花植物竞相吸引传粉者——这对繁殖至关重要——就像它们争夺阳光、水和土壤养分等资源一样。在传粉者数量下降的世界里，我们预计传粉者的竞争会增加，但竞争加剧的影响还不清楚。
如果同一物种的植物在一起时可以垄断传粉者——例如，作为一个群体展示艳丽的花朵——那么这将不利于稀有植物物种，并破坏它们的长期共存。
第一作者克里斯托弗·约翰逊(Christopher Johnson)现在是巴塞尔大学的一名研究科学家，他是莱文研究组的普林斯顿博士后研究员，是该项目的带头人。他、Levine和合作者、ETH Zürich的Proneet Dutt将严格控制的现场实验与数学模型相结合。
莱文说:“这项研究建立在我们小组多年的工作基础上，我们设计了现场实验，以建立预测物种共存或排除的数学模型。”“在这里，这些方法在揭示植物争夺传粉者对植物多样性的隐性影响方面取得了成效。”
为了实验性地消除对传粉者的竞争，研究人员使用画笔手动为一些植物授粉。其他植物则由当地的传粉者群落随意支配，这个群落主要由蜜蜂和大黄蜂组成，还有一些独居的蜜蜂和食蚜蝇。
“昆虫传粉者比我们传粉者好得多，但它们不一定会拜访每一种植物，”约翰逊说。“我们是非常忠实的授粉者——我们会为每一朵花授粉，不仅是那些丰富而艳丽的花，也包括那些被竞争对手埋葬的花。”
在夏末，研究小组收集了每一株植物产生的所有种子，把它们带回实验室，“计数并发芽”，以确定真正产生幼苗的可行种子的数量。
他们的研究结果表明，授粉昆虫数量的整体下降可能会对某些植物物种造成比其他物种更严重的影响。
约翰逊说:“不出所料，在非常低的密度下，将传粉者的多样性缩减到单一物种，会导致传粉者访问花朵的次数和每株植物的种子产量都大幅下降。”
他说:“这是一个有点警示意义的故事，授粉者的减少可能会给植物带来严重的后果。”“作为一个在野外伪装成传粉者并试图为这些植物授粉的人，我可以说它们提供了巨大的生态系统服务。昆虫传粉者不容易被取代，我们真的应该专注于保护传粉者的多样性。”
Christopher A. Johnson、Proneet Dutt和Jonathan M. Levine 7月20日在《自然》杂志上发表的“对授粉者的竞争破坏了植物共存的稳定”(DOI: 10.1038/s41586-022-04973-x)得到了普林斯顿大学、ETH Zürich适应环境变化中心和国家科学基金会(DEB 2022213)的支持。
文章旨在传播新闻信息，原文请查看https://www.princeton.edu/news/2022/08/08/how-decline-pollinators-ripples-across-entire-ecosystems