芙蓉等花朵在花瓣形成初期就形成了隐形的蓝图，这决定了它们的靶心大小——这是一个至关重要的预先模式，可以显著影响它们吸引授粉蜜蜂的能力。

剑桥大学塞恩斯伯里实验室的研究人员进行的这项研究还发现，蜜蜂更喜欢较大的靶心，而不是较小的靶心，在靶心较大的人造花盘之间飞行速度要快25%——这可能会提高蜜蜂和花朵的效率。这项研究发表在《科学进展》上。

植物花朵上的图案可以引导蜜蜂等昆虫到花朵中心，那里有花蜜和花粉，从而提高植物成功授粉的机会。尽管它们很重要，但令人惊讶的是，人们对这些花瓣图案的形成方式以及它们如何演变成我们今天所见的丰富多样性(包括斑点、条纹、脉纹和靶心)知之甚少。

研究人员使用模拟三种不同靶心尺寸的人造花盘，比较了靶心图案在吸引传粉者方面的相对成功率。蜜蜂不仅更喜欢中型和大型靶心，而不是小型靶心，而且它们访问这些大型花盘的速度也快25%。图片来源：LucieRiglet

研究人员以一株小型芙蓉花为模型，对三种密切相关的植物进行了比较。这些植物的花朵大小相同，但有三种不同大小的靶心图案，其特征是深紫色中心，周围环绕着白色——H.richardsonii(小靶心覆盖花盘的4%)、H.trionum(中等靶心覆盖16%)和H.trionum的转基因品系(突变)(大靶心覆盖36%)。

他们发现，在花朵形成初期，花瓣表面就已经形成了一种预先形成的图案，远早于花瓣呈现可见颜色之前。花瓣就像一块“数字绘画”画布，不同区域在开始看起来彼此不同之前就已经预先确定了会形成特定的颜色和纹理。

研究还表明，植物可以利用多种机制精确控制和修改这些图案的形状和大小，这可能对植物进化产生影响。通过微调这些设计，植物可能在吸引传粉者的竞争中获得竞争优势，甚至可能开始吸引不同种类的昆虫。

埃德维格·莫伊鲁德博士领导着一个研究团队，研究花瓣图案形成机制。他解释说：“如果一种特性可以通过不同的方法产生，那么进化就有了更多的选择来修改它并创造多样性，就像一个拥有大调色板的艺术家或一个拥有大量工具的建筑工人一样。通过研究靶心图案如何变化，我们真正想要了解的是大自然如何产生生物多样性。”

主要作者LucieRiglet博士通过分析三朵总体大小相同但靶心图案不同的芙蓉花的花瓣发育情况，研究了芙蓉花瓣图案背后的机制。

她发现，在小于0.2毫米的小花瓣上，靶心出现之前，预图案就已经以一小片新月形区域开始。

Riglet博士说：“在我们能解剖的最早阶段，花瓣有大约700个细胞，颜色仍为绿色，没有可见的紫色色素，细胞形状和大小也无差异。当花瓣进一步发育到4,000个细胞时，它仍然没有任何可见的色素，但我们确定了一个特定区域，其中的细胞比周围的细胞大。这是前期模式。”

这些细胞很重要，因为它们标记了靶心边界的位置，即花瓣上颜色从紫色变为白色的线——没有边界就没有靶心。

ArgyrisZardilis博士开发的计算模型提供了进一步的见解，结合计算模型和实验结果，研究人员表明，芙蓉可以在预图案化阶段的早期改变靶心尺寸，或者在发育后期通过调整细胞扩张或分裂来调节靶心任一区域的生长。

随后，Riglet博士使用模仿三种不同靶心尺寸的人造花盘比较了靶心图案在吸引传粉者方面的相对成功率。

Riglet博士解释说：“蜜蜂不仅更喜欢中型和大型花盘，而不是小型花盘，而且它们访问大型花盘的速度也比小型花盘快25%。觅食需要大量能量，因此，如果一只蜜蜂可以同时访问四朵花而不是三朵花，那么这对蜜蜂和植物来说可能都是有益的。”

研究人员认为，这些预先图案化策略可能具有深厚的进化根源，可能会影响不同物种花朵图案的多样性。EdwigeMoyroud研究团队的下一步是确定负责产生这些早期图案的信号，并探索其他植物器官(如叶子)是否使用类似的预先图案化机制。

这项研究不仅增进了我们对植物生物学的理解，而且强调了植物与其环境之间的复杂联系，展示了精确的自然设计如何在物种的生存和进化中发挥关键作用。

例如，H.richardsonii是本研究中研究的三种木槿属植物中靶心最小的一种，是一种原产于新西兰的极度濒危植物。H.trionum也分布在新西兰，但不被认为是原产植物，它广泛分布于澳大利亚和欧洲，并已成为北美的一种杂草归化植物。

需要进行更多研究来确定更大的靶心尺寸是否有助于H.trionum吸引更多的传粉者并提高其繁殖成功率。

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