Мирмекодия - Myrmecodia

Мирмекодия
Myrmecodia platytyrea.jpg
Myrmecodia platytyrea
Научная классификация
Королевство:
Plantae
(без рейтинга):
Покрытосеменные
(без рейтинга):
Eudicots
(без рейтинга):
Астериды
Заказ:
Gentianales
Семья:
Rubiaceae
Род:
Мирмекодия

Разновидность

См. Текст

Синонимы

Мирмекодия это род из эпифитный мирмекофиты (mərmek • ə‚fīt; буквально «муравейник»), родом из Юго-Восточная Азия, но также присутствует в Индокитай, Малайзия, то Юго-западная часть Тихого океана, то Филиппины, Фиджи, и простирается на юг до Квинсленд и Кейп-Йорк в Австралия. Это один из пяти родов муравьёв в семействе. Rubiaceae, остальные Анторриза, Гиднофитум, Мирмефитум, и Сквамеллария.[1]

Мирмекофиты, или муравьиные растения, живут в мутуалистический ассоциация с колонией муравьи. Эти растения обладают структурными приспособления которые предоставляют муравьям пищу и / или кров. Мирмекодия также классифицируются как эфифиты. Период, термин эпифитный происходит от Греческий эпи- (что означает «на») и фитон (что означает «растение»). Эпифитные растения иногда называют "воздушные растения "потому что они не укореняются в почве. Эпифит - это растение, которое безвредно растет на другом растении и получает питание и воду из воздуха и мусора, находящегося в непосредственной близости от него. Эфифиты - это непаразитарный тип растений, которые отличаются от паразитические организмы в том смысле, что этот тип растений полагается только на своего хозяина в качестве физической поддержки и не обязательно оказывает отрицательное влияние на растение-хозяин.[2]

Структура и эволюционная адаптация

Среди множества Мирмекодия растений и мирмекофильных эпифитов существует огромное разнообразие растений, которые имеют сходные эволюционные приспособления. Такие конструкции как модифицированные корневища, стебли и листья, которые в ходе эволюции образовали системы туннелей и пещер в различных измененных органах.[3] В случае рубиновых клубневых муравьиных растений, таких как Мирмекодия растения, которые занимают первое место по количеству и разнообразию среди муравьиных растений, все имеют очень большие, клубневидный, модифицированные стержни содержащий много камер. Это приспособление для домашних колоний древесный муравьи, которые живут в готовых камерах, естественно выращенных растением.[3]

Клубень начинает свой рост с набуханием саженца. гипокотиль. Позже при пробкообразовании образуются полости. меристемы возникают во внутреннем паренхиматозный ткань, образующая пробковидную стенку, отсекающая кариозные формы и размеры. Затем их содержимое умирает и высыхает, оставляя камеры пустыми. Будущие обитатели муравьев могут очищать остатки мертвой ткани, но не должны в первую очередь раскапывать - это было показано существованием камер в растениях, к которым муравьи никогда не имели доступа.[3][4] Установлено, что муравьи не нужны для Мирмекодия сформировать каудекс, или клубневидные внутренние камеры - они естественным образом существуют в Мирмекодия с популяцией муравьев или без нее.[2]

Полости в клубнях расположены беспорядочно, но нормально, без видимого рисунка или структуры. Полости соединены с внешней поверхностью растения небольшими отверстиями, которые возникают в природе, а не созданы муравьями.[4] Внутри каудекса образуются полые туннели с гладкими стенками и внешними входными отверстиями, которые служат надземным домом для колоний муравьев. Эти отверстия функционируют как вентиляция как для живых тканей растения, так и для муравьев, а также служат проходами внутрь и наружу.[2]

На иллюстрации внутренних камер Мирмекодия растение

Мирмекодия виды из семейства Rubiaceae имеют наиболее узкоспециализированные внутренние камеры, разделенные на камеры с гладкими стенками, которые используются муравьями для питомников, и камеры с грубыми стенками, используемые для захоронения отходов, останков насекомых и трупов мертвых муравьев из колония.[3] Пещеры с гладкими стенками не обладают заметной способностью поглощать пищу через их стены. С другой стороны, камеры с грубыми стенками способны поглощать питательные вещества. В эксперименте, проведенном с индийские чернила и воду смесь помещали в камеры с гладкими и шероховатыми стенками. Смесь легко впитывалась через выступы в камере с грубыми стенками, но даже после нахождения на поверхности камеры с гладкими стенками в течение 20 часов поглощения не наблюдалось. Выступы, которые делают стенки шероховатыми, представляют собой обращенные внутрь модифицированные корневые структуры, которые делают возможным поглощение питательных веществ через камеры растения с грубыми стенками.[4]

Полости также являются мерой фитнес - растение с большей площадью впадин означает, что у него более светлый клубень. Это выгодно, потому что в большинстве случаев, хотя растения выращивают на месте, клубни становятся слишком тяжелыми и падают с дерева, на котором они прорастают, и в конечном итоге погибают на земле. Это говорит о том, что существует сильный отбор против тяжелых или массивных клубней.[4]

Из альвеол появляются маленькие белые цветки, которые могут самоопыляться, давая ярко-оранжевые, мясистые. ягода заполнены до шести маленьких семена. Распространение семян осуществляется птицами, которые часто оставляют помет на ветвях и стволах деревьев, на которые они приземляются. В этом они напоминают различные паразитические растения, такие как омелы в таких семьях, как Loranthaceae, Santalaceae, и Misodendraceae, но Мирмекодия виды не имеют отношения к истинным паразитам, находясь в кофе и гардения семья Rubiaceae.

Мирмекодия растения дают маленькие сочные плоды из одного или двух листьев и цветков на одно растение. Семена будут рассеиваться после проглатывания и передачи семян птицами в виде отходов, или, что чаще, муравьи удаляют семена из плодов, пережевывая их. Если птица первой доберется до семени, муравьи достанут семена из земли под землей, вернут семена в место гнездования и посадят их на свой субстрат, чтобы продолжить выращивание своей колонии с большим количеством жилья. Семена выносливы - способны выдерживать прохождение через кишечник, высыхание в течение нескольких месяцев и прорастают при намокании.[4]

Питательные вещества

Мирмекодия растения растут на ветвях деревьев и на стволах. В природе, Мирмекодия клубни часто растут свисающими вниз на голых ветвях без значительного количества субстрата, и поэтому большую часть питательных веществ зависят от симбиоза. Растения сохраняют пищу и воду серовато-коричневого цвета. каудекс со временем набухает и отрастает шип. Толстые неразветвленные стебли покрыты наличники и альвеолы у которых также растут колючки и плотно заполнены сухими прицветники.

Мирмекодии беккарии растет на Dischidia nummularia
Плоды Мирмекодии беккарии

Они образуют симбиотические отношения с муравьи[5] и грибы;[нужна цитата ] Филидрис кордата (формально Iridomyrmex cordatus ) считается наиболее распространенным муравьем, обитающим в Мирмекодия разновидность.[2] Муравьиные растения обеспечивают среду обитания для колоний муравьев высоко в кронах леса, защищая их от элементов, и взамен питательные вещества муравьев и мусор, оставленный муравьями, поглощаются в камерах растения. Кроме того, растение в некоторой степени защищено от хищников, особенно от выпаса. беспозвоночные Такие как слизни. Эти растения также имеют встроенную защиту от лазающих животных; даже легкое постукивание или прикосновение к внешнему виду обитаемого растения заставляет муравьев высыпать наружу. Большинство видов муравьев, обитающих в Мирмекодия Однако у видов нет укуса, но напор муравьев в сочетании с множеством небольших укусов достаточно, чтобы напугать и предупредить любого потенциального хищника. Самый важный вклад, который муравьи вносят в растения, в которых они обитают, - это не защита, а кормление самого растения.[4]

Органический материал, который муравьи вносят в растение, делится на три категории; строительный материал для гнезд (например, листья, лаять или другое растительное вещество), продукты, созданные муравьями (например, отходы, мертвые враги или тела мертвых муравьев), и последняя категория - пища, которую муравьи потребляют.[3] Все эти отходы, хранящиеся в камерах с грубыми стенками, начинают разлагаться при наличии влаги, а затем разрушаются микробной активностью, а питательные вещества затем поглощаются вторгающимися придаточными корнями или поглощаются через облицовку стен (грубые стены с корнями «шишки», выстилающие камеры). Когда ученые исследовали содержимое камер для мусора, оказалось, что части насекомых были помещены в камеры для их питания растения. Например, в этих камерах в большом количестве находится непропорционально большое количество голов муравьев, содержащих наиболее питательные части муравья.[4]

Этот симбиоз позволяет растениям эффективно собирать питательные вещества (через муравьев) с гораздо большей площади, чем когда-либо могли покрыть корни. Муравьи действуют как мобильная система питания для растений, которая действует как «вспомогательная обширная мобильная корневая система для растений».[4] которые приносят в него концентрированное органическое вещество с высоким содержанием питательных веществ.

Разновидность

Следующий список из 27 видов основан на Список растений.[6]

Примечания

  1. ^ Джебб М., Хаксли С. (8 февраля 2009 г.). "Ревизия рода муравьев Гиднофитум (Rubiaceae) ". Сайт Национального ботанического сада имени Гласневина. Дублин, Ирландия: Национальный ботанический сад Гласневин. Получено 19 декабря 2009.
  2. ^ а б c d Хаксли, Камилла Р. (1978-01-01). «Муравьиные растения Myrmecodia и Hydnophytum (rubiaceae) и взаимосвязь между их морфологией, обитателями муравьев, физиологией и экологией». Новый Фитолог. 80 (1): 231–268. Дои:10.1111 / j.1469-8137.1978.tb02285.x. ISSN  1469-8137.
  3. ^ а б c d е Уоллес, Б.Дж. (1989). Глава 13 - Сосудистый эпифитизм в экосистемах тропических дождевых лесов Австралии и Азии. Экосистемы тропических дождевых лесов. С. 261–282. Дои:10.1016 / B978-0-444-42755-7.50019-5. ISBN  9780444427557.
  4. ^ а б c d е ж грамм час Янзен, Даниэль Х. (1974-01-01). «Эпифитные мирмекофиты в Сараваке: мутуализм через питание растений муравьями». Биотропика. 6 (4): 237–259. Дои:10.2307/2989668. JSTOR  2989668.
  5. ^ Уилсон, Эдвард О., Общества насекомых, Издательство: Belknap Press, 1971, ISBN  978-0-674-45490-3
  6. ^ Мирмекодия. Список растений.

внешняя ссылка