植物发出的热信号是一种古老的传粉信号

早在花朵以其绚烂色彩和甜美芬芳吸引授粉动物之前，远古植物曾用另一种特征向昆虫发出信号：热量。基于对现代苏铁科植物与为其授粉的稀有甲虫间的生物学特性及相互关系的分析，这项研究为探索影响动植物协同演化最早阶段的形成机制提供了新的见解。为吸引传粉动物，植物演化出了一系列引人注目的策略；这些策略不仅包括色彩与气味，还涉及产热现象。产热植物可通过强烈的细胞呼吸作用而生热。人们认为，在某些情况下，这种通过红外辐射传递的热量可直接作为向传粉昆虫发出的信号。然而，植物产热现象的生态与功能作用仍属推测。作为最古老的由动物传粉的种子植物谱系，苏铁类植物占所有产热物种的半数以上，它们的传粉依赖专门的甲虫。化石证据表明，苏铁与甲虫的互动关系至少可追溯至 2 亿年前，这使其成为研究红外热辐射是否可作为给传粉动物发出的感觉信号以及探索早期植物-传粉动物的协同演化的理想体系。

Wendy Valencia-Montoya 和同事运用了一系列研究方法来了解苏铁的产热现象及其与传粉甲虫的关系；这些方法结合了在美洲各地的实地观察与分子生物学、电生理学、蛋白质结构研究及受控行为实验。Valencia-Montoya 等人的研究发现，线粒体适应性与生物钟节律基因可驱动植物生殖结构的规律性产热，从而导致苏铁每日会在午后开始释放单次产热脉冲，并于傍晚时分达到峰值。仅凭这种红外辐射就足以吸引传粉甲虫。作者还证明，传粉甲虫的触角中存在专门的红外感知器，后者内含对温度极其敏感的受体，其结构在不同物种间的变异与其授粉植物的特定热输出模式吻合。这表明植物产热机制与甲虫感觉系统间存在协同演化关系。演化对比研究进一步表明，红外信号的出现早于广泛存在的基于色彩的传粉信号的兴起。Beverly Glover 和 Alex Webb 在一篇相关的《视角》中写道：“红外线最容易在夜间被检测到，这在很大程度上限制了苏铁只能由夜间飞行的甲虫授粉。或许正是因为演化出一种仅能由夜行性昆虫群体携带的单一受体才能探测到的信号，这些依靠昆虫传粉的苏铁限制了其自身的物种分化契机——苏铁与甲虫间的‘月下之舞’可能注定了苏铁有限的演化扩散。”