Fruit odorants mediate co-specialization in a multispecies plant–animal mutualism
Fruit odorants mediate co-specialization in a multispecies plant–animal mutualism
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水果气味介导多物种植物-动物互利共生的共特化
DOI：
10.1098/rspb.2021.0312
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Riffell, Jeffrey A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Santana, Sharlene E.;Kaliszewska, Zofia A.;Leiser-Miller, Leith B.;Lauterbur, M. Elise;Arbour, Jessica H.;Dávalos, Liliana M.;Riffell, Jeffrey A.
尽管人们普遍认为动物介导的种子传播导致了吸引互利食果动物的水果性状的进化，但传播综合症假说仍然存在争议，特别是对于水果气味等复杂性状。在这里，我们在一个由互利共生、生态上重要的新热带蝙蝠 (Carolliaspp.) 和植物 (Piperspp.) 组成的群落中检验了这一假设，这些蝙蝠主要通过化学信号进行交流。我们发现更多的蝙蝠消耗与气味化学多样性和特定化合物的存在显着相关，这符合 Piper 的多峰选择性机制模型。通过行为分析，我们发现卡罗利亚更喜欢某些化合物，特别是 2-庚醇，这种化合物是这些蝙蝠高度消耗的两种风笛物种的独特特征。因此，我们证明了新热带胡椒果散发的挥发性化合物与以气味为导向的卡罗利亚蝙蝠的种子传播一起进化。具体来说，一些胡椒物种的水果气味化学符合与扩散综合症假说一致的适应性进化情景。虽然其他非生物和生物过程可能塑造了 Piper 成熟水果气味的化学成分，但我们的研究结果提供了蝙蝠食果对植物化学多样性影响的一些初步证据。
Despite the widespread notion that animal-mediated seed dispersal led to the evolution of fruit traits that attract mutualistic frugivores, the dispersal syndrome hypothesis remains controversial, particularly for complex traits such as fruit scent. Here, we test this hypothesis in a community of mutualistic, ecologically important neotropical bats (Carolliaspp.) and plants (Piperspp.) that communicate primarily via chemical signals. We found greater bat consumption is significantly associated with scent chemical diversity and presence of specific compounds, which fit multi-peak selective regime models inPiper. Through behavioural assays, we foundCarolliaprefer certain compounds, particularly 2-heptanol, which evolved as a unique feature of twoPiperspecies highly consumed by these bats. Thus, we demonstrate that volatile compounds emitted by neotropicalPiperfruits evolved in tandem with seed dispersal by scent-orientedCarolliabats. Specifically, fruit scent chemistry in somePiperspecies fits adaptive evolutionary scenarios consistent with a dispersal syndrome hypothesis. While other abiotic and biotic processes likely shaped the chemical composition of ripe fruit scent inPiper, our results provide some of the first evidence of the effect of bat frugivory on plant chemical diversity.
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