最古老的授粉機制揭秘：蘇鐵科植物利用紅外熱能引導昆蟲

一項發表於2025年《科學》期刊的最新研究揭示了一個令人驚訝的發現：古老的蘇鐵科植物（Cycads）利用熱能（即紅外線）訊號來吸引授粉媒介。科學家估計，這種引導機制大約在2.75億年前就已萌芽。這項策略比開花植物及其視覺誘惑手段的出現早了數百萬年，將「熱量」定位為植物界溝通語言中最古老的組成部分之一。

這項由哈佛大學的Wendy Valencia-Montoya領銜的研究，提供了確鑿的證據，證明蘇鐵科植物的生殖結構，例如其毬果，能夠主動產生熱量。透過熱成像技術獲取的實驗數據顯示，雄性毬果的溫度可以比周遭環境高出攝氏15度，這種代謝強度堪比蜂鳥的活動水平。這種生熱現象遵循著嚴格的晝夜節律：雄性毬果通常在傍晚時分開始升溫，大約三小時後，雌性結構也會跟進，從而確保花粉能夠有條不紊地傳遞。

植物之所以能達到這種熱能狀態，是透過粒線體燃燒儲存的澱粉來實現的，這是一個耗費巨大能量的過程。對雄性毬果進行的適度加熱被視為一種「吸引」信號，而溫度過高似乎則會促使昆蟲轉向雌性個體。這種結合了熱量、氣味和濕度的「推拉」機制，有效地引導了甲蟲從帶有花粉的雄性毬果轉移到雌性結構進行受精。

這種古老共生關係的關鍵，在於授粉甲蟲，特別是象鼻蟲Rhopalotria furfuracea，所具備的特殊適應能力。研究人員發現，這些昆蟲的觸角上裝備了特殊的熱感應受體，其中含有TRPA1蛋白。這種蛋白質使甲蟲能夠精確捕捉到紅外光譜的輻射，即使在光線微弱的條件下也能做到，這對於它們在黃昏時進行授粉至關重要。當研究人員阻斷了這種受體後，甲蟲便無法對熱信號做出反應；然而，即使是缺乏氣味的加熱版3D毬果模型，也能毫不費力地吸引到這些昆蟲。

蘇鐵科植物大約出現在2.75億年前，並在侏羅紀時期達到物種多樣性的頂峰，但如今，在以視覺信號為主的開花植物佔據主導地位的環境下，它們正面臨著生存威脅。根據首席作者的說法，這項發現開啟了「一個新的信息維度」，這個維度過去因為人類感官的固有偏見而一直未被察覺。蘇鐵科植物與甲蟲之間這種基於熱量的相互作用，代表了地球上已知最古老的協同演化實例之一。