Цветочное постоянство - Flower constancy

Пчела карника на хилотелефиуме 'Herbstfreude'.jpg

Цветочное постоянство или же постоянство опылителя определяется как стремление индивидуального опылители посещать исключительно определенные цветок виды или морфы внутри вида, минуя другие доступные виды цветов, которые потенциально могут быть более полезными (т.е. содержат больше нектар ).[1][2][3] Постоянство цветов отличается от других видов специализации насекомых, таких как врожденное предпочтение определенных цветов или типов цветов или склонность опылителей посещать самые полезные и обильные цветы.[3]

Постоянство цветков наблюдается у насекомое опылители: особенно пчелы (Apis mellifera),[4] шмели (Бомб террестрис),[5][6] и бабочки (Thymelicus flavus).[7] Например, пчелы продемонстрировали предпочтение определенным типам цветов и постоянно возвращаются, даже если доступны другие, более полезные цветы. Это показано, например, в экспериментах, где пчелы сохраняют цветение постоянно и не пытаются питаться другими доступными цветами, которые имеют окраску, альтернативную их предпочтительному типу цветка.[4]

Цветочное постоянство как приспособительное поведение

Постоянство цветов способствует их опылению, то есть опылители, которые являются постоянными цветками, с большей вероятностью передадут пыльцу другим растениям того же сорта.[8] Также постоянство цветов предотвращает потерю пыльцы во время межвидовых перелетов и предотвращает засорение рыльцами опылителей пыльцой других видов цветов.[2] Постоянство цветов может быть увеличено, если цветы отличаются друг от друга, например, по окраске.[9] Когда в сообществе цветковых растений все цветы одинаково окрашены, постоянство часто ниже, потому что разные виды труднее различить, тогда как постоянство имеет тенденцию быть выше, когда цветы отчетливо различаются по окраске.[9]

Постоянство цветов способствует опылению цветов, но, возможно, постоянство не так очевидно. адаптивный для опылителей. Люди, которые демонстрируют постоянное поведение, игнорируют другие цветы, которые потенциально могут дать больше нектара (награды), чем их предпочтительный сорт. В результате постоянство цветов кажется противоречащим оптимальному собирательство модели, которые предполагают, что животные будут перемещаться на минимальные расстояния между пищевыми ресурсами и, следовательно, будут питаться их смесью, чтобы максимизировать потребление энергии в единицу времени.[2] В результате этого очевидного противоречия было предложено множество гипотез, объясняющих постоянство цветков у насекомых, чтобы определить приспособляемость постоянства цветов. Одно из самых популярных объяснений состоит в том, что насекомые, которые постоянно цветут, имеют ограниченное пространство памяти и могут сосредоточиться только на одном типе цветка за раз.

Ограничение памяти как объяснение постоянства цветов

У насекомых, как и у других животных, есть кратковременная память (СТМ) или «рабочая память», в которой информация сохраняется временно в течение нескольких секунд или минут. Кроме того, у насекомых есть долговременная память (LTM) или «справочная память», в которой информация хранится в течение нескольких часов или более. Одно из наиболее распространенных объяснений постоянства цветов заключается в том, что насекомые могут идентифицировать и обрабатывать только один тип цветка или вид за раз.[3] И наоборот, есть и другие, которые утверждают, что насекомые, например пчелы, могут хранить большие объемы информации (местоположение гнезда, участки цветов и наличие окружающих ориентиров) в своей LTM или эталонной памяти.[2]

Другие гипотезы, которые могут объяснить постоянство цветов

Гипотеза инвестирования в обучение

Гипотеза инвестиций в обучение относится к способности насекомого овладеть двигательными навыками для обращения и получения нектара из цветочного типа или вида. Обучение этим моторным навыкам может потребовать значительных инвестиций, а переключение на другие типы или виды цветов может быть неэффективным и, следовательно, неадаптивным. Концентрация и питание одним конкретным типом цветка увеличивает эффективность насекомого в получении нектара из этого типа цветка по сравнению с другими доступными типами цветов.[2]

Гипотеза о дорогостоящей информации

Гипотеза о дорогостоящей информации объясняет постоянство цветов на основе того факта, что насекомые остаются постоянными и питаются одним типом цветов, потому что знают, что получают надежную награду: нектар. Следовательно, насекомое не решается питаться другими типами цветов, потому что оно не может предсказать количество нектара в других цветках и может тратить время на поиск пищи, исследуя другие цветы, которые, возможно, могут содержать меньше нектара.[2]

Гипотеза о разделении ресурсов

У социальных собирателей постоянство цветов может принести пользу колонии, поскольку собиратели избегают конкуренции с другими фуражирами, специализируясь на определенном типе или виде цветка. В этом случае отдельные насекомые, например пчелы, становятся постоянными цветками, чтобы избежать конкуренции и, таким образом, повысить эффективность кормодобывания.[2]

Рекомендации

  1. ^ Raine, N.E .; Ings, T. C .; Дорнхаус, А .; Салех, Н .; Читтка, Л. (2006). «Адаптация, генетический дрейф, плейотропия и история эволюции поведения пчел при кормлении». Достижения в изучении поведения. 36: 305–354. Дои:10.1016 / S0065-3454 (06) 36007-X. ISBN  9780120045365.
  2. ^ а б c d е ж грамм Читтка, Л.; Thomson, J.D .; Васер, Н. М. (1999). «Постоянство цветов, психология насекомых и эволюция растений». Naturwissenschaften. 86 (8): 361–177. Дои:10.1007 / s001140050636. S2CID  27377784.
  3. ^ а б c Васер, Н. М. (1986). «Постоянство цветов: определение, причина и измерение». Американский натуралист. 127 (5): 596–603. Дои:10.1086/284507.
  4. ^ а б Hill, P.S.M .; Wells, P.H .; Уэллс, Х. (1997). «Спонтанное постоянство цветов и обучение медоносных пчел в зависимости от цвета». Поведение животных. 54 (3): 615–627. Дои:10.1006 / anbe.1996.0467. PMID  9299046. S2CID  24674731.
  5. ^ Стаут, J.C .; Allen, J.A .; Гоулсон, Д. (1998). «Влияние относительной плотности растений и морфологической сложности цветков на поведение шмелей». Oecologia. 117 (4): 543–550. Дои:10.1007 / s004420050691. PMID  28307680. S2CID  5829708.
  6. ^ Читтка, Л.; Gumbert, A .; Кунце, Дж. (1997). «Динамика кормодобывания шмелей: корреляты движения внутри и между видами растений». Поведенческая экология. 8 (3): 239–249. Дои:10.1093 / beheco / 8.3.239.
  7. ^ Goulson, D .; Ollerton, J .; Слуман, К. (1997). "Стратегии сбора пищи у маленькой шкиперной бабочки, Thymelicus flavus: когда переключаться? ". Поведение животных. 53 (5): 1009–1016. Дои:10.1006 / anbe.1996.0390. S2CID  620334.
  8. ^ Хардер, Л. Д., Н. М. Уильямс, С. Ю. Джордан и В.А.Нельсон. «Влияние цветочного дизайна и демонстрации на экономику опылителей и распространение пыльцы». 297-317. Редакторы, Л. Читтка и Дж. Д. Томсон. Когнитивная экология опыления: поведение животных и эволюция цветов. 2001. Cambridge University Press
  9. ^ а б Van Der Kooi, C.J .; Pen, I .; Стаал, М .; Stavenga, D.G .; Эльзенга, Дж. Т. М. (2015). «Конкуренция за опылители и внутрикоммунальная спектральная непохожесть цветов». Биология растений. 18: 56–62. Дои:10.1111 / plb.12328. PMID  25754608.