Плодоядное животное - Frugivore

О диете человека см. фрукторианство.
Видно, как борнейский орангутанг сидит на дереве и ест плод.
А Борнейский орангутанг (Pongo pygmaeus)

А плодоядное животное /жрudʒɪvɔːr/ это животное, которое питается в основном сырыми фруктами, сочными фруктово-подобными овощами, корнями, побегами, орехами и семенами. Примерно 20% млекопитающее травоядные животные едят фрукты.[1] Плодоядные очень сильно зависят от обилия и питательного состава фруктов. Плодоядные животные могут приносить пользу или мешать плодоносящим растениям, рассеивая или уничтожая их семена в процессе пищеварения. Когда и плодоносящее растение, и плодоядное получают пользу от поедания фруктов, это взаимодействие называется мутуализм.

Распространение семян плодоядных

Распространение семян важен для растений, потому что позволяет их потомству со временем отдаляться от родителей. Преимущества рассеивания семян, возможно, привели к развитию мясистой фрукты, которые побуждают животных есть их и переносить семена растений с места на место. Хотя многие виды плодоносящих растений не могли бы далеко разойтись без плодоядных, их семена обычно могут прорастать даже если они упадут на землю прямо под своим родителем.

Многие виды животных разносят семена. Млекопитающие и птицы составляют большинство видов, распространяющих семена. Однако плодоядные черепахи, ящерицы, амфибии и даже рыбы тоже разносят семена.[2] Например, казуары площадь краеугольные камни потому что они распространяют фрукты через пищеварение, многие семена которых не прорастут, если они не будут переварены животным. Хотя плодоядные и плодоносящие виды растений встречаются во всем мире, есть некоторые свидетельства того, что в тропических лесах больше распространителей семян плодоядных, чем в зонах умеренного климата.[нужна цитата ]

Экологическое значение

Распространение семян плодоядных - обычное явление во многих экосистемах. Однако это не очень специфический тип взаимодействия растений и животных. Например, один вид плодоядных птиц может разносить плоды нескольких видов растений или несколько видов птиц могут разносить семена одного вида растений.[3] Такое отсутствие специализации может быть связано с тем, что наличие фруктов варьируется в зависимости от сезона и года, что, как правило, не позволяет плодоядным животным сосредоточиться только на одном виде растений.[2] Кроме того, разные диспергаторы семян имеют тенденцию распространять семена в разных средах обитания, в разной численности и на разных расстояниях, в зависимости от их поведения и количества.[4]

Адаптация растений для привлечения диспергаторов

Есть ряд характеристик плодов, которые кажутся адаптивными для привлечения плодоядных. Многие фрукты, полученные от животных, демонстрируют животным свои вкусовые качества яркими цветами и привлекательными запахами (миметические фрукты).[5] Мякоть фруктов обычно богата водой и углеводы и низко в белок и липиды. Однако точный пищевой состав фруктов сильно различается. Семена плодов, полученных от животных, часто приспособлены к перевариванию плодовитыми животными. Например, семена могут стать более водопроницаемыми после прохождения через кишечник животного. Это приводит к более высокому прорастание тарифы.[6] Немного омела семена прорастают даже в кишечнике диспергатора.[6]

Адаптация плодоядных животных к употреблению фруктов

Много рассыпание семян у животных есть специализированная пищеварительная система для обработки фруктов, при которой семена остаются нетронутыми. У некоторых видов птиц кишечник короче, чтобы быстро выводить семена из фруктов, а у плодоядных летучих мышей кишечник длиннее. Некоторые плодоядные, диспергирующие семена, имеют короткое время удержания в кишечнике, а другие могут изменять состав кишечных ферментов при употреблении в пищу разных видов фруктов.[2]

Механизмы растений для задержки или сдерживания плодоядных

Дальнейшая информация: Защита растений от травоядных

Поскольку растения вкладывают значительную энергию в производство фруктов, многие из них эволюционировали, чтобы побуждать плодоядных мутуалистов потреблять их плоды для распространения семян. Некоторые также разработали механизмы, позволяющие снизить потребление незрелых плодов от хищников, не распространяющих семена. Хищники и паразиты плодов включают семенных хищников, насекомых и микробных плодоядных животных.[7]

Растения развили как химические, так и физические приспособления:

Физические средства устрашения:[8]

  • Загадочный окраска (например, зеленые плоды сливаются с листьями растений)
  • Неприятная текстура (например, толстая кожа из антипитательных веществ)
  • Смолы и соки (например, предотвращают глотание животных)
  • Репелленты, твердые внешние покрытия, колючки, шипы

Химические средства отпугивания:

  • Химические отпугиватели в растениях называют вторичные метаболиты. Вторичные метаболиты - это соединения, вырабатываемые растением, которые не являются необходимыми для основных процессов, таких как рост и размножение. Токсины могли развиться для предотвращения потребления животными, которые расселяют семена в неподходящих местах обитания, для предотвращения употребления слишком большого количества фруктов за один прием кормления путем предотвращения накопления слишком большого количества семян в одном месте или для предотвращения переваривания семян в кишечнике животное.[9] Вторичная химическая защита делится на три категории: азот -основан, углерод -основан терпены, и на основе углерода фенольные смолы.

Примеры вторичной химической защиты фруктов:

Плодоядные животные

Птицы - главный объект исследований плодоядных животных. В статье Бетт А. Лойзель и Джона Дж. Блейка «Потенциальные последствия исчезновения плодоядных птиц для кустарников влажного тропического леса» обсуждается важная роль плодоядных птиц в экосистемах. Выводы их исследования показывают, как исчезновение видов, рассеивающих семена, может негативно повлиять на удаление семян, их жизнеспособность и укоренение растений. В статье подчеркивается важность птиц, разносящих семена, для осаждения видов растений.[10]

Примеры птиц, разносящих семена: птица-носорог, то тукан, то аракари, то котинга (бывший. Гвианский рок-петух ), и некоторые виды попугаи. Плодоядные животные распространены в Умеренный пояс, но чаще всего встречается в тропики. Многие плодоядные птицы питаются в основном фруктами до сезона гнездования, когда они включают в свой рацион богатых белком насекомых. Факультативно-ядовитые птицы также могут есть горькие ягоды, такие как можжевельник, в те месяцы, когда альтернативной пищи мало. В Северной Америке шелковица красная (Morus rubra ) плоды широко востребованы птицами весной и в начале лета; зарегистрирован 31 вид птиц, посещающих плодоносящее дерево в Арканзас.[11]

До 1980 г. большинство сообщений о плодоядных птицах приходилось на тропики. В период с 1979 по 1981 год ряд исследований признал важность фруктов для осенне-умеренных сообществ воробьиные мигранты.[12][13] Самые ранние из этих полевых исследований были проведены осенью 1974 г. в г. северная часть штата Нью-Йорк Роберт Рыбчинский и Дональд К. Райкер[14] и отдельно Джоном В. Бэрдом[15] в Нью-Джерси, каждое документальное подтверждение поедания фруктов в насаждениях плодовых кустарников смешанные виды преобладают мигранты белогорлые воробьи.

Млекопитающие считаются плодоядными, если семена рассеяны и способны укорениться. Одним из примеров плодоядных млекопитающих является гривистый волк, или же Chrysocyon brachyurus, который находится в Южной Америке. Исследование, проведенное Хосе Карлосом Мотта-Джуниором и Кариной Мартинс, показало, что гривистый волк, вероятно, является важным распределителем семян. Исследователи обнаружили, что 22,5–54,3% рациона составляли фрукты.[16]

65% рациона орангутаны состоит из фруктов. Орангутаны в основном едят фрукты, а также молодые листья, кору, цветы, мед, насекомых и виноград. Один из их любимых продуктов - фрукты дуриан дерево, которое по вкусу напоминает сладкий заварной крем. Орангутаны сбрасывают кожуру, едят мякоть и выплевывают семена.[нужна цитата ]

Другие примеры плодоядных млекопитающих включают: фруктовые летучие мыши и седая ночная обезьяна, также известная как обезьяна-сова:[17]

"Совообразные обезьяны - плодоядные животные и дополняют свой рацион цветами, насекомыми, нектаром и листьями (Wright 1989; 1994). Они предпочитают маленькие спелые фрукты, когда они есть, и, чтобы найти их, они кормятся на деревьях с большой кроной (больше десять метров [32,8 фута]) (Wright 1986). Сезонная доступность фруктов варьируется в зависимости от окружающей среды. Виды Aotus в тропических лесах едят больше фруктов в течение года, потому что они более доступны по сравнению с сухими лесами, где фрукты ограничены в сухой сезон а обезьяны-совы больше зависят от листьев ».[17]

Сохранение

С распространение семян позволяет видам растений распространяться в другие районы, потеря плодоядных может изменить растительные сообщества и привести к потере определенных видов растений. Поскольку распространение семян плодоядных так важно в тропиках, многие исследователи изучили гибель плодоядных животных и связали ее с изменением динамики популяции растений. В нескольких исследованиях было отмечено, что даже потеря только крупных плодоядных животных, таких как обезьяны, может иметь негативный эффект, поскольку они ответственны за определенные типы распространения семян на большие расстояния, что не наблюдается у других видов плодоядных животных, таких как птицы.[4] Однако виды растений, семена которых разносятся животными, могут быть менее уязвимы для фрагментации, чем другие виды растений.[18] Плодоядные животные также могут извлечь выгоду из вторжения экзотических видов, производящих фрукты, и могут быть переносчиками экзотических вторжений, распространяя неместные семена.[19] Следовательно, антропогенная утрата и изменение среды обитания может отрицательно повлиять на одни виды плодоядных, но принести пользу другим.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Данелл, Кьелл; Бергстрём, Роджер (февраль 2002 г.). «Травоядные млекопитающие в наземных средах». В Эррере, Карлос М .; Пеллмир, Олле (ред.). Взаимодействие растений и животных: эволюционный подход. Блэквелл Паблишинг. ISBN  978-0632052677. LCCN  2004302984.
  2. ^ а б c Эррера, Карлос М. (февраль 2002 г.). «Распространение семян позвоночными животными». В Эррере, Карлос М .; Пеллмир, Олле (ред.). Взаимодействие растений и животных: эволюционный подход. Блэквелл Паблишинг. ISBN  978-0632052677. LCCN  2004302984.
  3. ^ Вютерих, Дирк; Азокар, Аура; Гарсиа-Нуньес, Карлос; Сильва, Хуан Ф. (май 2001 г.). "Распространение семян в Palicourea rigida, обычный древесный вид из неотропических саванн ». Журнал тропической экологии. 17 (3): 449–458. Дои:10.1017 / S0266467401001304. ISSN  0266-4674. JSTOR  3068721 - через ResearchGate.
  4. ^ а б Jordano, P .; Гарсия, К .; Годой, Дж. А .; Гарсиа-Кастаньо, Дж. Л. (27 февраля 2007 г.). Дирзо, Родольфо (ред.). «Дифференциальный вклад плодоядных в сложную структуру расселения семян» (PDF). Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 104 (9): 3278–3282. Bibcode:2007PNAS..104.3278J. Дои:10.1073 / pnas.0606793104. JSTOR  25426641. ЧВК  1805555. PMID  17360638. В архиве (PDF) с оригинала 20 февраля 2019 года.
  5. ^ Галетти, Мауро (Февраль 2002 г.). «Распространение семян миметических плодов: паразитизм, мутуализм, апосематизм или эксапация?». В Леви, Дуглас Дж .; Silva, Wesley R .; Галетти, Мауро (ред.). Распространение семян и бережливость: экология, эволюция и сохранение. CABI Publishing. С. 177–191. ISBN  978-0851995250. LCCN  2001035222 - через ResearchGate.
  6. ^ а б Травесет, Анна; Родригес-Перес, Хавьер; Пиас, Беатрис (2008). Валоне, Т. Дж. (Ред.). "Изменения свойств семян в кишечнике диспергаторов и последствия для прорастания и роста проростков" (PDF). Экология. 89 (1): 95–106. Дои:10.1890/07-0094.1. JSTOR  27651512. PMID  18376551. В архиве (PDF) из оригинала от 23 июля 2018 г. - через Испанский национальный исследовательский совет.
  7. ^ а б c Леви, Д. Дж .; Тьюксбери, Дж. Дж .; Ижаки, И .; Tsahar, E .; Хаак, Д. К. (2007). «Эволюционная экология вторичных соединений в спелых фруктах: тематические исследования с капсаицином и эмодином». В Деннисе, Эндрю Дж .; Schupp, Eugene W .; Грин, Ронда Дж .; Уэскотт, Дэвид А. (ред.). Распространение семян: теория и ее применение в меняющемся мире. CABI. С. 37–58. Дои:10.1079/9781845931650.0037. ISBN  978-1845931650. LCCN  2007002294 - через ResearchGate.
  8. ^ Смит, Роберт Лео (1996). Экология и полевая биология (Пятое изд.). HarperCollins. ISBN  978-0065009767. LCCN  95034993.[страница нужна ]
  9. ^ а б Варни, Анат; Харборн, Джеффри Б.; Паннелл, К. (июнь 1993 г.). «Какие части мясистых плодов содержат вторичные соединения, токсичные для птиц и почему?». Биохимическая систематика и экология. 21 (4): 421–429. Дои:10.1016/0305-1978(93)90100-6.
  10. ^ Loiselle, Bette A .; Блейк, Джон Г. (февраль 2002 г.). «Возможные последствия исчезновения плодоядных птиц для кустарников влажного тропического леса». В Леви, Дуглас Дж .; Silva, Wesley R .; Галетти, Мауро (ред.). Распространение семян и бережливость: экология, эволюция и сохранение. CABI Publishing. С. 397–406. ISBN  978-0851995250. LCCN  2001035222 - через ResearchGate.
  11. ^ Джексон, Дж. Л., II; Каннан Р. (2018). "Птичий фрукт на плодоносящем тутовом дереве (Morus rubra) в Арканзасе ". Журнал Академии наук Арканзаса. 72: 38–46. ISSN  2326-0491. В архиве из оригинала 3 мая 2020 г. - через Университет Арканзаса.
  12. ^ Томпсон, Джон Н .; Уилсон, Мэри Ф. (сентябрь 1979 г.). «Эволюция взаимодействий фруктов и птиц в умеренном климате: фенологические стратегии». Эволюция. 33 (3): 973–82. Дои:10.1111 / j.1558-5646.1979.tb04751.x. JSTOR  i200133. PMID  28568428.
  13. ^ Стайлз, Эдмунд В. (1980). "Паттерны плодоношения и распространения семян у древесных растений, распространяемых птицами в восточно-лиственных лесах". Американский натуралист. 116 (5): 670–88. Дои:10.1086/283657. JSTOR  2460623.
  14. ^ Рыбчинский, Роберт; Райкер, Дональд К. (январь 1981 г.). "Ассортимент перелетных плодоядных птиц умеренного климата" (PDF). Аук. 98 (1): 176–179. JSTOR  4085621 - через Университет Нью-Мексико.
  15. ^ Бэрд, Джон В. (март 1980 г.). "Выбор и использование фруктов птицами в восточном лесу" (PDF). Бюллетень Уилсона. 92 (1): 63–73. JSTOR  4161294 - через Университет Нью-Мексико.
  16. ^ Мотта-Джуниор, Хосе Карлос; Мартинс, Карина (февраль 2002 г.). "Хищная диета гривистого волка, Chrysocyon brachyurus, в Бразилии: экология и сохранение ". In Levey, Douglas J .; Silva, Wesley R .; Галетти, Мауро (ред.). Распространение семян и бережливость: экология, эволюция и сохранение. CABI Publishing. С. 291–303. ISBN  978-0851995250. LCCN  2001035222 - через ResearchGate.
  17. ^ а б Cawthon Lang, Кристина А. (18 июля 2005 г.). «Сова обезьяна (Aotus) информационный бюллетень ". Висконсинский исследовательский центр приматов. В архиве с оригинала 15 сентября 2019 г.. Получено 28 октября, 2008.
  18. ^ Монтойя, Даниэль; Завала, Мигель А .; Родригес, Мигель А .; Первес, Дрю В. (13 июня 2008 г.). «Разгон животных против ветра и устойчивость древесных пород к обезлесению» (PDF). Наука. 320 (5882): 1502–1504. Дои:10.1126 / science.1158404. JSTOR  i20054220. Архивировано из оригинал (PDF) 23 января 2012 г.
  19. ^ Бакли, Ивонн М .; и другие. (4 августа 2006 г.). «Управление инвазиями растений, опосредованными взаимодействиями плодоядных животных». Журнал прикладной экологии. 43 (5): 848–857. Дои:10.1111 / j.1365-2664.2006.01210.x. JSTOR  i371304.

дальнейшее чтение