色彩在動—植物相互作用中至關重要?；ê凸蒙首鳛閺V告，吸引傳粉者和散播者，同時回避潛在敵人（如啃食者）。傳粉和種子散播是關乎植物繁衍、擴張的重要過程，這兩個過程既相關又相似，但卻很少被同時研究。總體上，花比果的形態多樣性更高，已有個別研究初步證實了這樣的格局。然而，花和果的色彩進化受到多種生物和非生物因素的影響，這些因素糾纏交織，使得比較分析相當復雜。以往的研究忽視了傳粉者和散播者多樣性及其色覺多樣性本身的差異。是否有可能控制這些差異，對花和果的色彩進行比較研究呢？中國科學院昆明植物研究所高山植物多樣性研究組對此開展了一系列探索。

　　鳥是一類很特殊的動物，它們既參與傳粉又參與種子散播，且鳥媒花和鳥播果多為紅色。于是，研究團隊專注于和鳥類互作的紅色花和紅色果實，這就控制了互作動物本身色覺系統的差異（鳥類色覺系統相對比較保守、一致）。此外，紅色對于鳥類而言是極其醒目的色彩信號，很適合以此特征研究動—植物互作，探索花（傳粉過程）與果（種子散播）之間的內在差異。  

　　該團隊此前已收集多種紅色花的反射光譜，揭示了其變化格局(Chen et al., 2020a)，并闡明了紅色花中的紫外反射組分對傳粉過程的意義（Chen et al., 2020b）。在此基礎上，本研究收集了94種由鳥類傳粉的紅色花和99種由鳥類散播的紅色果，并比較了它們的色彩特性。在光譜空間和鳥類色覺空間中分析了色彩多樣性；利用鳥類和蜂類色覺模型分析了色彩醒目程度。利用兩種紅色（在短波段有副反射峰和無副反射峰）刺激信號，以鴿子為模型，通過受控的行為實驗測試鳥類的色彩偏好。  

　　結果顯示，紅色果實的色彩多樣性比紅色花更低（圖1），它們很少在短波出現副反射峰（圖2）。鳥類色覺模型表明，果實在亮度方面比花更顯著，但在彩調方面與花無差異。雖然鴿子能夠分辨有或無副反射峰的兩種紅色，但卻無明顯偏好。  

圖1 鳥媒紅色花比鳥播紅色果具有更高的色彩多樣性。鳥媒花的進化歷史更加復雜，可能是從花色多樣的蟲媒花（常為蜂媒花）進化而來。圖中的四面體為鳥類色覺空間，其中的點代表花（紅色）和果（青色）的色彩在鳥類色覺空間中的位置。柱狀圖展示花和果在鳥類色覺空間中占據的體積（基于1000次抽樣）。  

圖2 鳥媒紅色花（a）和鳥播紅色果（b）的反射光譜。（a）中的SP指的是反射副峰（secondary peak）。  

　　盡管都是紅色，但花和果仍在色彩多樣性、光譜特性和色彩感知方面呈現出明顯差異。由于這項研究涉及的互作動物僅為鳥類，所以花和果的這些差異無法歸因于互作動物類群及其色覺特性的差異。  

　　導致紅色花具有更高的色彩多樣性的主要原因可能是：1）花與傳粉者的關系比果與散播者的關系更緊密、更特化，致使花色分異更大；2）鳥媒紅色花的進化歷史更復雜、時間更短，致使鳥媒花保留了一定的祖先（可能是蜂媒花）的色彩特征。這暗示進化歷史對花和果色彩影響深遠，值得在未來的研究中多加關注。  

　　以上研究結果以 Red fruits exhibit lower colour diversity than red flowers as perceived by birds為題，在線發表于生態學經典期刊Functional Ecology。陳哲博士后為論文的第一作者，孫航研究員和牛洋研究員為論文的通訊作者。來自德國綜合生物多樣性研究中心 (iDiv) 的Omer Nevo教授和美國佛羅里達大學的Kim Valenta教授參與了該項研究。  

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