Энтомофилия - Entomophily

Пчела опыление цветка
Жук-солдат покрытый пыльцой

Энтомофилия или же опыление насекомыми это форма опыление Посредством чего пыльца растений, особенно, но не только цветущие растения, распространяется насекомые. Цветы, опыляемые насекомыми, обычно рекламировать себя с яркими цветами, иногда с заметными узорами (медовые проводники), ведущие к наградам пыльцы и нектар; они также могут иметь привлекательный запах, который в некоторых случаях имитирует насекомое феромоны. Насекомые-опылители, такие как пчелы имеют приспособления для своей роли, такие как притирка или сосание ротовой полости для поглощения нектара, а у некоторых видов также корзины для пыльцы на задних лапах. Это потребовало коэволюция насекомых и цветковых растений в процессе опыления насекомыми и механизмов опыления цветами, что приносит пользу обеим группам.

Коэволюция

Дальнейшая информация: Коэволюция

История

Опыляемые насекомыми цветы из покрытосеменные используйте комбинацию сигналов, таких как яркие цвета и полосатые узоры, чтобы привлечь внимание насекомых.

Рано сперматофиты (семенные растения) в значительной степени зависели от ветер разносит их пыльцу с одного растения на другое. До появления цветковых растений некоторые голосеменные, Такие как Bennettitales, развились структуры, похожие на цветы, которые, вероятно, опылялись насекомыми. Опыление голосеменных насекомыми, вероятно, произошло в Пермский период период.[1] К кандидатам в опылители относятся давно вымершие хоботок группы насекомых, в том числе Анеуретопсихид, Мезопсихид и Псевдополицентроподид скорпионы[2] Каллиграмматид[3][4] и Парадоксозирин[5] златоглазки и Жангсолвид мухи,[6] а также некоторые существующие семейства, которые специализировались на голосеменных до перехода на покрытосеменные, в том числе Неместринид, Табанид и Акроцерид мухи.[7] Жизнь саговники имеют мутуалистический отношения с конкретными видами насекомых (обычно жуками), которые их опыляют. Такие отношения восходят, по крайней мере, к позднему мезозою, причем оба Oedemerid жуки (которые сегодня встречаются исключительно на цветковых растениях)[1] и Боганид жуки[8] (которые до сих пор опыляют саговники) из мелового периода с сохранившейся пыльцой саговников. Покрытосеменные (цветковые растения) впервые появились в раннем меловом периоде, а в излучение покрытосеменных от 125 до 90 млн лет назад, сместит многие ветви голосеменных и вызовет вымирание многих их опылителей, в то время как некоторые из них перейдут к покрытосеменным, а некоторые новые семейства образуют ассоциации опыления с покрытосеменными.[1] Такие черты, как сапромиофилия (испускает запах падаль для привлечения мух) независимо развились в нескольких несвязанных семейств покрытосеменных.[9]

Потребности завода

Ветер и опыление воды требуют производства огромного количества пыльцы из-за случайного характера ее осаждения. Если они не должны полагаться на ветер или воду (для водных видов), растениям нужны опылители, чтобы перемещать свои пыльцевые зерна с одного растения на другое. Им особенно нужны опылители, чтобы постоянно выбирать цветы одного и того же вида, поэтому они разработали разные приманки, чтобы побудить конкретных опылителей сохранять верность одному и тому же виду. Предлагаемые аттракционы - это, в основном, нектар, пыльца, ароматы и масла. Идеальное насекомое-опылитель - волосатое (так, чтобы пыльца прилипала к нему), тратит время на изучение цветка, чтобы оно вступило в контакт с репродуктивными структурами.[10]

Механизмы

Многие насекомые опылители, особенно пчелы, Чешуекрылые (бабочки и моль ), осы, мухи, муравьи и жуки.[10] С другой стороны, некоторые растения являются универсальными, опыляются насекомыми в нескольких отрядах.[11] Энтомофильные виды растений часто развили механизмы, чтобы сделать себя более привлекательными для насекомых, например, ярко окрашенные или ароматные. цветы, нектар, или привлекательные формы и узоры. Пыльцевые зерна энтомофильных растений обычно крупнее, чем мелкая пыльца растений. анемофильный (опыляемые ветром) растения, которых необходимо производить в гораздо больших количествах, потому что такая большая часть теряется. Это энергетически затратно, но, напротив, энтомофильные растения должны нести энергетические затраты на производство нектара.[12]

Колибри мотылек на Кларкия

У бабочек и мотыльков волосатые тела и длинные хоботки которые могут проникать глубоко в трубчатые цветы. Бабочки летают в основном днем, их особенно привлекают розовые, лиловые и пурпурные цветы. Цветы часто большие и ароматные, а тычинки расположены так, что пыльца оседает на насекомых, пока они питаются нектаром. Бабочки в основном ведут ночной образ жизни и их привлекают ночные растения. Цветки у них часто трубчатые, бледного цвета и ароматные только ночью. Ястребиные ястребы склонны посещать более крупные цветы и парить во время кормления; они переносят пыльцу через хоботок. Другие бабочки садятся на обычно более мелкие цветы, которые могут собираться в цветочные головки. Их энергетические потребности не так велики, как у ястребов, и им предлагают меньшее количество нектара.[13]

Соцветия, опыляемые жуками, обычно бывают плоскими с открытыми венчиками или небольшими цветками, сгруппированными в головку с множеством выступающих пыльников, которые легко сбрасывают пыльцу.[10] Цветки часто зеленые или бледные, с сильным запахом, часто с фруктовыми или пряными ароматами, но иногда с запахами разлагающихся органических веществ. Некоторые, как гигантская водяная лилия, включают ловушки, предназначенные для удержания жуков в контакте с репродуктивными частями в течение более длительного времени.[14]

Самка журчалки Dasysyrphus albostriatus

Неспециализированные мухи с короткими хоботками встречаются у примитивных цветов с легко доступным нектаром. Более специализированные мухи, такие как сирфиды и табаниды могут посещать более продвинутые соцветия, но их цель - накормить себя, а перенос пыльцы с одного цветка на другой происходит бессистемно. Небольшой размер многих мух часто компенсируется их обилием, однако они являются ненадежными опылителями, поскольку могут нести несовместимую пыльцу, а отсутствие подходящих мест для размножения может ограничивать их деятельность. Немного Птеростилис орхидеи опыляются мошками, уникальными для каждого вида. Отказ по какой-либо причине от одной стороны этого партнерства может иметь катастрофические последствия для другой.[15]

Цветы, опыляемые пчелами и осами, различаются по форме, цвету и размеру. Часто посещаются желтые или синие растения, а цветы могут иметь ультрафиолетовые проводники нектара, которые помогают насекомому найти нектар. У некоторых цветов, таких как шалфей или горох, нижние губы открываются только тогда, когда на них садятся достаточно тяжелые насекомые, такие как пчелы. При опущенной губе пыльники могут опускаться, чтобы пыльца попала на спину насекомого. Другие цветы, такие как помидоры, могут высвобождать пыльцу только жужжание опыления, техника, в которой шмель будет цепляться за цветок, вибрируя его мускулами полета, и это вытесняет пыльцу. Поскольку пчелы заботятся о своем выводке, им нужно собирать больше еды, чем просто для поддержания себя, и поэтому они являются важными опылителями.[15] Другие пчелы - воры нектара и прокусывают себе путь через венчик, чтобы совершить набег на нектар, минуя репродуктивные структуры.[10]

Муравьи плохо приспособлены к опылению, но было показано, что они выполняют эту функцию в Polygonum cascadense и у некоторых пустынных растений с небольшими цветками у земли с небольшим ароматом или визуальной привлекательностью, небольшими количествами нектара и ограниченными количествами липкой пыльцы.[15]

=

Этимология

Слово искусственно получено из Греческий: εντομο-, энтомо-[16] «разрезать на части, сегментировать», отсюда «насекомое»; и φίλη, фил, "любил".

Таксономический диапазон

Опыление ветром - это репродуктивная стратегия, принятая травы, осока, мчится и сережка -плодоносящие растения. Другие цветковые растения в основном опыляются насекомыми (птицами или летучими мышами), что, по-видимому, является примитивным состоянием, а у некоторых растений опыление ветром развилось вторично. У некоторых растений, опыляемых ветром, есть рудиментарные нектарники, а у других растений, например, вереск обыкновенный которые регулярно опыляются насекомыми, производят облака пыльцы, и некоторое опыление ветром неизбежно. В седой подорожник опыляется в основном ветром, но его также посещают насекомые, которые опыляют его.[12] В целом эффектные, красочные, ароматные цветы нравятся подсолнухи, орхидеи и Буддлея опыляются насекомыми. Единственные энтомофильные растения, которые не семенные растения навозные мхи семьи Splachnaceae.[17]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Перис, Дэвид; Перес-де-ла-Фуэнте, Рикардо; Пеньяльвер, Энрике; Делькло, Ксавье; Баррон, Эдуардо; Лабандейра, Конрад К. (март 2017 г.). "Ложные пузырчатые жуки и расширение режимов опыления голосеменными насекомыми до доминирования покрытосеменных". Текущая биология. 27 (6): 897–904. Дои:10.1016 / j.cub.2017.02.009. ISSN  0960-9822.
  2. ^ Чжао X, Ван Б., Башкуев А.С., Ария Ч., Чжан К., Чжан Х. и др. (Март 2020 г.). «Гомологии ротовой полости и жизненные привычки мезозойских длиннохоботковых скорпионов». Достижения науки. 6 (10): eaay1259. Bibcode:2020SciA .... 6.1259Z. Дои:10.1126 / sciadv.aay1259. ЧВК  7056314. PMID  32181343.
  3. ^ Labandeira, Conrad C .; Ян, Цян; Сантьяго-Блей, Хорхе А .; Хоттон, Кэрол Л .; Монтейро, Антония; Ван, Юн-Цзе; Горева Юлия; Ши, ЧунгКун; Сильестрем, Сандра; Роуз, Тим Р .; Дилчер, Дэвид Л. (10 февраля 2016 г.). «Эволюционная конвергенция средне-мезозойских златоглазок и кайнозойских бабочек». Труды Королевского общества B: биологические науки. 283 (1824): 20152893. Дои:10.1098 / rspb.2015.2893. ISSN  0962-8452. ЧВК  4760178. PMID  26842570.
  4. ^ Лю, Цин; Лу, Сюмэй; Чжан, Цинцин; Чен, Джун; Чжэн, Сяотин; Чжан, Вэйвэй; Лю, Синюэ; Ван, Бо (2018-09-17). «Высокое разнообразие ниш в мезозойских златоглазках-опылителях». Nature Communications. 9 (1). Дои:10.1038 / s41467-018-06120-5. ISSN  2041-1723.
  5. ^ Храмов, Александр В .; Ян, Евгений; Копылов, Дмитрий Сергеевич (декабрь 2019). «Неудачный эксперимент природы: длиннохоботковые Neuroptera (Sisyridae: Paradoxosisyrinae) из янтаря верхнего мела северной Мьянмы». Меловые исследования. 104: 104180. Дои:10.1016 / j.cretres.2019.07.010.
  6. ^ Пеньяльвер, Энрике; Арилло, Антонио; Перес-де-ла-Фуэнте, Рикардо; Riccio, Mark L .; Делькло, Ксавье; Баррон, Эдуардо; Гримальди, Дэвид А. (июль 2015 г.). "Длиннохоботковые мухи как опылители голосеменных меловых отложений". Текущая биология. 25 (14): 1917–1923. Дои:10.1016 / j.cub.2015.05.062.
  7. ^ Храмов, Александр В .; Лукашевич, Елена Д. (2019). «Юрский двукрылый опылитель с очень длинным хоботком». Исследования Гондваны. 71: 210–215. Дои:10.1016 / j.gr.2019.02.004.
  8. ^ Цай, Чэньян; Escalona, ​​Hermes E .; Ли, Лицинь; Инь, Цзывэй; Хуанг, Дийин; Энгель, Майкл С. (сентябрь 2018 г.). «Опыление цикад жуками в мезозое». Текущая биология. 28 (17): 2806–2812.e1. Дои:10.1016 / j.cub.2018.06.036.
  9. ^ МакГи, Джордж Р. (2011). Конвергентная эволюция: самые красивые ограниченные формы. MIT Press. С. 118–120. ISBN  978-0-262-01642-1.
  10. ^ а б c d Кимси, Л. «Опылители, о которых мы никогда не говорим». Калифорнийский университет в Дэвисе: Колледж сельскохозяйственных и экологических наук. Получено 25 марта 2016.
  11. ^ Кёлер, Андреас; Сюс, Рафаэль Барбизан; Сомавилла, Александр (11.11.2010). «Энтомофауна, связанная с обитанием Schinus terebinthifolius Raddi (Anacardiaceae) в штате Риу-Гранди-ду-Сул, Бразилия = Entomofauna associada à Florção de Schinus terebinthifolius Raddi (Anacardiaceae) no Estado do Rio Grande do Sul, Бразилия | Сомавилла | ". Журнал биологических наук. 26 (6). Получено 18 апреля 2014.
  12. ^ а б Faegri, K .; Ван дер Пейл, Л. (2013). Принципы экологии опыления. Эльзевир. С. 34–36. ISBN  978-1-4832-9303-5.
  13. ^ Oliveira, P.E .; Gibbs, P.E .; Барбоза, А.А. (2004). «Опыление молью древесных пород в Серрадосе в Центральной Бразилии: случай, когда так многим обязаны так немногим?». Систематика и эволюция растений. 245 (1–2): 41–54. Дои:10.1007 / s00606-003-0120-0. S2CID  21936259.
  14. ^ Пренс, Гиллиан Т. (1996). Земля под угрозой: христианская перспектива. Публикации Wild Goose. п. 14. ISBN  978-0-947988-80-7.
  15. ^ а б c Faegri, K .; Ван дер Пейл, Л. (2013). Принципы экологии опыления. Эльзевир. С. 102–110. ISBN  978-1-4832-9303-5.
  16. ^ Лидделл, Генри Джордж и Роберт Скотт (1980). Греко-английский лексикон (Сокращенное изд.). Объединенное Королевство: Oxford University Press. ISBN  978-0-19-910207-5.
  17. ^ Гоффине, Бернар; Шоу, А. Джонатан; Кокс, Саймон Дж. (2004). «Филогенетические выводы в семействе навоз-мхов Splachnaceae на основе анализа данных о последовательности хпДНК и последствий для эволюции энтомофилии». Американский журнал ботаники. 91 (5): 748–759. Дои:10.3732 / ajb.91.5.748. PMID  21653429.