普林斯顿研究表明传粉媒介的减少如何影响整个生态系统

普林斯顿领导的研究小组在《自然》杂志上报告说，随着蜜蜂和蝴蝶等传粉媒介在全球范围内减少，它们的损失正在波及整个生态系统。他们发现，当植物必须竞争吸引传粉者时，就会对生物多样性构成重大威胁。

“我们的研究发现了一种意想不到的阴险方式，生态网络中某些物种的消失会引发其他物种的消失，”资深作者、普林斯顿大学教授兼生态学和进化生物学主席乔纳森莱文说。“这表明持续的传粉者减少可能会破坏保持植物多样性稳定的结构。”

他和他的同事发现，传粉者数量和种类的减少改变了竞争环境，有利于更善于争夺传粉者的植物。这反过来会对依赖任何植物丢失的生物产生负面影响。这些连锁反应可能对生态系统健康造成毁灭性影响。

生态学家知道，许多开花植物竞相吸引对繁殖至关重要的授粉媒介，就像它们争夺阳光、水和土壤养分等资源一样。在传粉者减少的世界里，我们预计对传粉者的竞争会增加，但竞争加剧的影响尚不清楚。

如果同一物种的植物在一起时可以垄断传粉媒介——例如，通过作为一个群体进行华丽的花卉展示——那么这将使稀有植物物种处于不利地位，并破坏它们的长期共存。

第一作者克里斯托弗约翰逊现在是巴塞尔大学的研究科学家，他作为莱文研究小组的普林斯顿博士后研究员带头开展了该项目。他、Levine和合著者ETHZürich的ProneetDutt将严格控制的现场实验与数学模型结合起来。

“这项研究建立在我们团队设计实地实验多年的工作基础上，为预测物种共存或排斥的数学模型提供信息，”莱文说。“在这里，这些方法在揭示植物对传粉者的竞争对植物多样性的隐藏影响方面得到了回报。”

为了通过实验消除对传粉者的竞争，研究人员使用画笔对一些植物进行人工授粉。其他植物留给了当地的传粉者群落，其中主要包括蜜蜂和大黄蜂，加上一些独居的蜜蜂和食蚜蝇。

“昆虫传粉者是比我们更好的传粉者，但他们不一定会访问每一种植物，”约翰逊说。“我们是非常忠实的传粉者——我们会为每一朵花授粉，不仅是那些繁茂艳丽的花，还有那些被竞争对手埋没的花。”

夏末，研究团队收集了每株植物产生的所有种子，带回实验室，“数数发芽”，以确定实际长出一棵幼苗的活种子数。

他们的结果表明，传粉媒介的整体减少可能对某些植物物种的影响比其他物种更严重。

约翰逊说：“也许不足为奇的是，将传粉者的多样性缩小到非常低密度的单一物种，导致传粉者对花朵的访问以及每株植物的种子产量都急剧下降。”

“传粉者减少可能对植物造成严重后果，这是一个警示故事，”他说。“作为一个去过野外并假装是传粉者并试图为这些植物授粉的人，我可以说它们提供的生态系统服务是巨大的。昆虫传粉者不容易被取代，我们真的应该专注于保护传粉者的多样性。”