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近日，中科院植物研究所副研究員孫海芹與合作者研究發(fā)現(xiàn)，自然生殖的代價(jià)表現(xiàn)為次年葉片變小、開(kāi)花概率降低，而增加生殖還會(huì)減少次年植株萌發(fā)概率。相關(guān)研究成果發(fā)表于《生態(tài)學(xué)雜志》。

在自然環(huán)境中，生物個(gè)體所能獲取的資源（能量、空間和傳粉者等）是有限的，為了實(shí)現(xiàn)最大的適合度，生物會(huì)充分利用有限的資源優(yōu)化生活史變量，比如存活與生殖之間、子代的數(shù)量與大小之間存在的此消彼長(zhǎng)的權(quán)衡現(xiàn)象。生殖代價(jià)指的是當(dāng)前的生殖與未來(lái)的適合度之間的權(quán)衡，影響著生物適應(yīng)性進(jìn)化和群體動(dòng)態(tài)。生殖代價(jià)的表達(dá)依賴(lài)于環(huán)境條件，而環(huán)境的時(shí)空變化會(huì)使生殖代價(jià)和最優(yōu)生活史隨之發(fā)生變化。以往的研究主要關(guān)注環(huán)境因子如溫度、生長(zhǎng)季長(zhǎng)度和土壤水分等對(duì)生殖代價(jià)的影響，而對(duì)生活史性狀即生物本身的固有屬性與生殖代價(jià)的關(guān)系知之甚少。

中科院植物研究所研究員金效華研究組以同域生長(zhǎng)但在生活史性狀上存在明顯對(duì)比的四種蘭科植物（單花物種vs多花物種，克隆植物vs非克隆植物）為研究對(duì)象，通過(guò)連續(xù)三年的人工控制實(shí)驗(yàn)，研究了共存物種的生殖權(quán)衡策略。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，自然生殖的代價(jià)表現(xiàn)為次年葉片變小、開(kāi)花概率降低，而增加生殖還會(huì)減少次年植株萌發(fā)概率。生殖代價(jià)在多花種被檢測(cè)到的頻率比在單花種高，非克隆、多花種的生殖和開(kāi)花代價(jià)表現(xiàn)得最為突出。這一發(fā)現(xiàn)表明結(jié)實(shí)率高的多花物種，其生殖代價(jià)也高。

通過(guò)進(jìn)一步研究，研究人員發(fā)現(xiàn)，多花物種生殖代價(jià)高可歸因于對(duì)生殖部件的高比例資源分配和較長(zhǎng)的花壽命。然而，克隆大小與生殖代價(jià)無(wú)關(guān)，這一結(jié)果與假設(shè)不一致。

該研究揭示了具有類(lèi)似生態(tài)位但生活史性狀不同的共存物種能通過(guò)生殖代價(jià)的差異降低物種間的競(jìng)爭(zhēng)、促進(jìn)物種的多樣性，拓展了對(duì)植物生活史進(jìn)化及其影響因素的認(rèn)識(shí)。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/1365-2745.13951

作者：田瑞穎來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào)