来源：环球科学
图片来源：杰弗里·S. 格罗（Jeffrey S. Groh）
撰文｜珍妮·蒂蒙斯（Jeanne Timmons）
每年春天，牛油果树（鳄梨，Persea americana）的花朵都会上演一场奇妙的“舞蹈”：这些树每天都会改变花朵的性别，由雌性变为雄性，或是由雄性变为雌性，等到第二天早上，它们又会变回来。早在1927年，植物学家A. B. 斯托特（A. B. Stout）就观察到了这种繁殖策略，但直到现在，研究人员才弄清楚背后的机制。
所有牛油果树都是雌雄同株，换句话说，同一株植物兼具两种性别。A型牛油果树会在早晨先开雌花（接受花粉），到下午则转为雄花（产生花粉）。B型树的时间节律完全相反：上午开雄花，下午开雌花。在一项发表于《美国科学院院刊》（PNAS）的新研究中，美国加利福尼亚大学伯克利分校的博士后研究员杰弗里·S. 格罗（Jeffrey S. Groh）和同事锁定了一个编码蛋白质的基因，它决定了A型和B型树转换花朵性别的能力。这个基因编码的蛋白质会激活许多其他基因，协调花朵按照一定节律开放和闭合，从而配合牛油果树的繁殖策略。格罗表示，这让“整棵树都能（规律地）从雌性转为雄性，或从雄性转为雌性”。
美国犹他州立大学的植物演化遗传学家凯茜·拉什沃思（Cathy Rushworth，未参与这项新研究）表示，这个基因区域呈现出了非常清晰的信号，简直就像能“在黑暗中发光”一样。她补充道，直到最近，能够揭示如此精细遗传信息的工具才逐渐普及，成本也降到了足以广泛应用的水平。
开花植物，或者说被子植物的繁殖策略非常丰富。虽然牛油果树采用的这种策略也存在于同科的其他一些物种中，但研究人员发现，例如在亲缘关系较远的锡兰肉桂中，驱动这种策略的机制并不相同。他们认为，这表明这种繁殖策略很可能曾多次独立演化出来。遗传证据显示，牛油果的祖先在大约4000万年前演化出了这种习性。
“借助遗传学的力量，我们可以追溯到遥远的过去，探寻这种节律留下的痕迹，”格罗说，“这也提醒我们要心怀敬畏：我们今天目睹的这一美妙现象，不过是漫长演化历史中极其短暂的一瞬闪光。
本文选自《环球科学》10月刊“前沿”栏目。
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