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物种的形成问题一直是植物学的研究热点,其中的性状置换理论受到了许多植物学家的关注。1956年Walter提出了它的定义:同域中生态位上重叠的两个相似种由于竞争的影响将无法共存。最初的假设既包括了减少资源使用重叠的生态型性状置换,如大小、形状上的差异进化,也包括了避免杂交种出现的生殖型性状置换(reproductive character displacement),在后一种情况里,杂交后代很可能是不育或者存活率低。虽然生态型性状置换的假设指的大都是种间现象,但也包括了种内的性状置换。种群内个体的物种表现出性状的变异,有连续的,也有不连续。自然选择使得二型性状差异加强,从而减少它们之间的资源重叠。
本实验研究的对象是茜草科玉叶金花属的模式种玉叶金花(Mussaendapubescens Ait.)。在野外观察中我们发现这个种在种内有分化现象,两个变种玉叶金花(Mpubescens var.pubescens)和白花玉叶金花(Mpubescensvar.alba)在形态和生境适应上都有重叠分离的情况。经过进一步考察,初步推测是二者传粉昆虫的选择有差异。这种差异是同属的楠藤(Merosa)同域竞争传粉者造成的。实验采用野外观察昆虫的访花频率和研究这两个变种之间的花部结构,并通过花粉电镜扫描比较,得出如下结论:
一、花部结构上楠藤、白花玉叶金花和玉叶金花有较为明显的差异。
二、在传粉者的类别上,蝶类传粉多见于黄花,而蜂类传粉多见于白花,二者访花频率的差异显著。
三、电镜扫描昆虫喙上花粉,发现蜂类传粉在白花玉叶金花上效率高,在玉叶金花上无效;而蝶类传粉两者都有效。
四、玉叶金花两个变种花部特征的性状置换与跟楠藤竞争传粉者直接相关。