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带条纹的枫树通常会改变性别,雌性枫树更可能死亡,而带条纹的枫树通常会改变性别,雌性枫树更可能死亡

条纹枫树叶和花。图片:詹妮弗布莱克马哈茂德高分辨率

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Todd Bates
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虽然花粉已经覆盖了汽车好几个星期,过敏症患者也一直在打喷嚏,但我们认为性是动物的领地。但是植物的性是非常有趣的,特别是在有雄性或雌性花朵的物种中。

90%以上的开花植物都是雌雄同体。在不到10%的物种中,雌花和雄花分别开在不同的植物上,它们通常在一生中都是雌花或雄花。但事情并不总是这么简单。

罗格斯大学新布伦瑞克分校的研究人员在《植物学年鉴》(Annals of Botany)上发表的一项研究中发现,条纹枫树每年都能改变性别。一棵树可能今年是雄树,明年是雌树,虽然雄树长得更多,但雌树更有可能死亡。

研究发现,54%的条纹枫树在四年的时间里发生了性别变化,有些枫树至少发生了两次性别变化。雄性树木的数量通常比雌性树木多三倍以上。自2014年这项研究开始以来,75%的死亡树木是雌性。由于只有雌性树木才能产生种子,雄性和雌性相对数量的变化可能会导致种群数量减少。

“我们发现,与之前的科学知识,不健康的树木被女性有更高的可能性,和树的大小并不影响性爱一棵树是什么,”首席作家Jennifer Blake-Mahmud说,植物学家在罗格斯大学获得博士学位,如今在普林斯顿大学

条纹枫(Acer pensylvanicum)是一种生长缓慢的枫树,生长高度可达30至50英尺(约1米),生长于从乔治亚州至新斯科舍省的阿巴拉契亚山脉(Appalachian Mountains)的中高海拔地带,是新泽西州的本土树种。虽然一种植物能够改变性别的情况非常罕见,但已知的其他一些物种也有这种能力,比如“讲坛上的玩偶”(Jack-in-the-pulpit),这是一种生长在林下的林地植物,春天也会在新泽西州开花。在这些情况下,女性通常显得更健康或更大,因为成为女性、生产水果和种子需要更多的能量。

条纹枫树林。图:像生长在森林树冠下的条纹枫树这样的高分辨率林下树木,由于许多原因会变得不那么健康:昆虫会啃咬它们,鹿用它们来摩擦鹿角,大树在暴风雨期间会落在它们身上,或者它们会遭受干旱。

在较长时间内,这些压力条件可能导致条纹枫树种群中雌性数量比雄性数量增加。更多的雌性可能意味着更多的种子和更多的条纹枫树幼苗。乍一看,这似乎是一件好事,但事实未必如此。由于女性的死亡率远远高于男性的死亡率,从长远来看,这些种群中的树木数量可能会下降。

即将进行的研究将着眼于特定的环境因素在决定一棵条纹枫树的性别方面可能有多么重要。科学家们正在观察树液中糖的浓度,以确定含糖量较高的树是否更有可能是雌性。他们还在研究是否可以通过伤害引发性别变化,比如切断一根树枝。

布莱克-马哈茂德的合著者、前顾问莉娜·斯特鲁是环境与生物科学学院生态、进化与自然资源系和植物生物学系的教授。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.rutgers.edu/striped-maple-trees-often-change-sexes-females-more-likely-die/20190529