这种生物,可以在4种性别间来回切换
來源:Peter Stevens
撰文:Jennifer Frazer,翻譯:董依明,編輯:楊心舟
生長在美國東部森林的條紋槭(Acer pensylvanicum),雖然外形與普通矮樹叢沒什么區別,但這些樹進行性別轉換的頻率,就像智能手機更新換代一樣快。
它們執行的性別轉換又叫做環境性別決定(Environmental Sex Determination)現象。從繁殖角度講,雌性和雄性對后代的作用十分不同,在植物中也是如此,這種年復一年的性別轉換能力給它們帶來了有益健康的好處。
一些動物會因生存條件而轉換性別,但這通常是不可逆的。由于植物有脫落和再生的能力,所以對于楓樹來說,反復變換性別要比海龜要容易得多。目前,一共約有 198 種動物和 250 種植物被懷疑或已經證實具有環境性別決定現象。但是對大部分植物來說,科學家們仍然缺乏長期的觀察來證實這個說法。
一組來自普林斯頓大學和羅格斯大學的科學家在四年的時間對幾百棵條紋槭進行觀察,并記錄它們每年的性別選擇。作為開花植物,條紋槭有四種性別選擇:雄性、雌性、非生殖狀態、雌性同體(雌雄花同時出現在同一棵樹上的狀態),但僅有5% 的植物是雌性同體。
在任意兩年的時間里,大多數樹都選擇了保持同一性別,但是如果時間間隔放大至 4 年,就有 54% 的條紋槭改變了性別,26% 的樹木轉換至少兩次;而有1% 的樹木非常易變,它們每年都會轉換性別。
但是樹木其實并不會隨意轉換自身的性別。相反,樹木自身所處的狀況很大程度對此產生了的影響,任何一年里最有可能選擇無性繁殖的樹都是幼樹;而最有可能產生兩性花朵的樹都已經發展壯大。
在它們所生長的美國東部森林,白尾鹿經??惺硹l紋槭的葉子,或者在樹皮上摩擦鹿角,生長得比它們更高的樹也可能會倒下或掉下樹枝,這都會威脅到樹木的健康生長。
科學家們曾預計,健康的樹木更有可能選擇雌性,而病弱的樹木更有可能選擇雄性,因為雌性創造和供應果實和種子,對后代來說更為有用。其他幾種植物中就出現過這樣的情況。
但是事實卻相反,在條紋槭中,病弱的樹木似乎更傾向于選擇雌性,而健康的樹木則更青睞于選擇雄性。在任何一年間,只有1% 的雄性樹木死亡,雌性樹木死亡率則為 13-39%。
還有另一種楓樹——紅脈槭(Acer rufinerve),在健康狀況不佳時也更經常選擇雌性。為什么它們在病弱的時候選擇成為雌性?目前科學家還不清楚這其中的原因,但至少有一種模型表明,植物在年輕時會選擇死亡率較低和生長率較高的性別。在這之后其能夠茁壯成長,儲存的大量能量能夠避免它們再下一次性別轉換時死亡?;蛟S,條紋槭在年輕時選擇了雄性來完成生長,而在轉換成雌性后由于消耗了能量而變得更易造受疾病攻擊和死亡。
原文鏈接:
https://blogs.scientificamerican.com/artful-amoeba/striped-maples-can-change-sex-repeatedly/
總結
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