Опылитель - Pollinator

Для альбома Блонди, видеть Опылитель (альбом).
Сирфидная муха (Eristalinus taeniops ) опыление ястребиник обыкновенный
А горная пчела (Andrena lonicerae) опыление жимолость (Lonicera gracilipes).

А опылитель животное, которое двигается пыльца от мужчины пыльник из цветок женщине клеймо цветка. Это помогает добиться оплодотворение из семяпочки в цветке - мужские гаметы из пыльцевых зерен.

К насекомым-опылителям относятся: пчелы, (медоносные пчелы, одиночные виды, шмели ); пыльца ос (Masarinae); муравьи; мухи в том числе пчела летит, журчалки и комары; чешуекрылые, обе бабочки и моль; и цветок жуки. Позвоночные, в основном летучие мыши и птицы, а также некоторые млекопитающие, не являющиеся летучими мышами (обезьяны, лемуры, опоссумы, грызуны ) и немного ящерицы опыляют определенные растения. Среди птиц-опылителей есть колибри, медоеды и солнечные птицы с длинными клювами; они опыляют ряд цветков с глубоким горлом. Люди также могут выполнять искусственное опыление.

Опылитель отличается от опылитель, растение, которое является источником пыльцы для опыление процесс.

Фон

Растения попадают в синдромы опыления отражающие тип привлекаемого опылителя. Это такие характеристики, как: общий размер цветка, глубина и ширина венчика, цвет (включая узоры, называемые нектар направляющие, которые видны только в ультрафиолетовый свет), запах, количество нектара, состав нектара и др.[1] Например, птицы посещают красные цветы с длинными узкими трубками и большим количеством нектара, но их не так сильно привлекают широкие цветы с небольшим количеством нектара и обильной пыльцой, которые более привлекательны для жуков. Когда эти характеристики экспериментально изменены (изменение цвета, размера, ориентации), посещение опылителей может снизиться.[2][3]

Недавно было обнаружено, что саговники, которые не цветущие растения, также опыляются насекомыми.[4]

Виды опылителей

Пчелы

Липотрицы sp. пчела опыляет цветы

Наиболее признанными опылителями являются различные виды пчелы,[5] которые явно приспособлены к опылению. Пчелы обычно нечеткие и несут электростатический обвинять. Обе особенности помогают пыльцевым зернам прилипать к телу, но они также имеют специализированные структуры, несущие пыльцу; у большинства пчел это принимает форму структуры, известной как скопа, который находится на задних лапах большинства пчел и / или в нижней части живота (например, у мегахилид пчелы), состоящий из толстых, перистых щетинки. Медоносные пчелы, шмели, и их родственники не имеют скопы, но задняя лапа преобразована в структуру, называемую корбикулой (также известной как "корзина для пыльцы "). Большинство пчел собираются нектар, концентрированный источник энергии и пыльца с высоким содержанием белок еды, чтобы вырастить их детенышей, и непреднамеренно перенести некоторые из них среди цветов во время работы.[6][нужен лучший источник ] Euglossine пчелы опыляют орхидеи, но это пчелы-самцы, собирающие цветочные ароматы, а не самки, собирающие нектар или пыльцу. Самки пчел-орхидей действуют как опылители, но не орхидеи, а других цветов. Эусоциальный пчелы, такие как медоносные, нуждаются в обильном и постоянном источник пыльцы умножить.

Медоносные пчелы

Пчела опыление сливового дерева. Пчелы - самые эффективные насекомые-опылители.

Медоносные пчелы путешествуют от цветка к цветку, собирая нектар (позже преобразованный в медовый ) и пыльцевые зерна. Пчела собирает пыльцу, трясь о пыльники. Пыльца накапливается на задних лапах в структуре, называемой «корзиной для пыльцы». Когда пчела перелетает от цветка к цветку, некоторые частицы пыльцы переносятся на рыльца других цветов.

Нектар дает энергию пчелам питание; пыльца обеспечивает белок. Когда пчелы выращивают большое количество выводок (пчеловоды говорят, что ульи «строятся»), пчелы намеренно собирают пыльцу, чтобы удовлетворить потребности своего расплода в питании.

Хорошее управление опылением направлено на то, чтобы пчелы находились в «строительном» состоянии во время периода цветения урожая, что требует от них сбора пыльцы и делает их более эффективными опылителями. Таким образом, методы управления пчеловод оказание услуг по опылению отличается от услуг пчеловода, пытающегося производить мед, и в некоторой степени противоречит им.

Миллионы крапивница медоносных пчел контракт как опылители пчеловоды, и медоносные пчелы на сегодняшний день являются наиболее важными коммерческими агентами опыления, но многие другие виды опылителей, от синей бутылочной мухи до шмелей, садовые пчелы, и листорезы пчелы выращиваются и продаются за управляемое опыление.

Другие виды пчел отличаются различными деталями своего поведения и привычек сбора пыльцы, и медоносные пчелы не являются местными для Западное полушарие; все опыление местных растений в Америке исторически производилось различными местными пчелами.

Другие насекомые

An Австралийская нарисованная дама питаться нектаром

Многие другие насекомые, кроме пчел, опыляют цветы, посещая цветы в поисках нектара или пыльцы, а обычно и того, и другого. Многие так делают случайно, но наиболее важные опылители являются специалистами, по крайней мере, на определенных этапах своего жизненного цикла, по крайней мере, для определенных функций. Например, самцы многих видов Перепончатокрылые, включая многих охотящихся ос, полагаются на свободно цветущие растения как на источники энергии (в форме нектара), а также как на территорию для встреч с фертильными самками, посещающими цветы. Яркими примерами являются хищные осы (особенно Sphecidae, Веспиды, и Помпилиды ). Период, термин "пыльца ос ", в частности, широко применяется к масаринам, подсемейство из Vespidae; они замечательны среди одиночные осы в том, что они специализируются на сборе пыльцы для кормления своих личинок, которая переносится внутрь и срыгивает в грязевую камеру перед яйцекладкой.

Много пчела летит, и немного Табаниды и Nemestrinidae особенно приспособлены к опылению финбос и Кару растения с узкими, глубокими трубки венчика, Такие как Лапейрузия разновидность. Часть адаптации принимает форму удивительно длинных хоботков. Это также относится к эмпидиновым танцевальным мухам (Empidinae ), которые посещают широкий спектр цветковых растений, некоторые виды которых могут опылять лесная герань (Герань сильватическая Л. ) так же эффективно, как пчелы.[7]

Сколиидная оса собирательство

Чешуекрылые (бабочки и моль ) также опыляют растения в разной степени.[8] Они не являются основными опылителями продовольственные культуры, но различные бабочки являются важными опылителями других товарных культур, таких как табак. Однако опыление определенными молью может быть важным или даже решающим для некоторых полевых цветов, взаимно адаптированных к специализированным опылителям. Яркие примеры включают орхидеи, такие как Angraecum sesquipedale, в зависимости от конкретного ястребиная моль, Сфинкс моргана. Юкка виды представляют другие примеры, будучи оплодотворены в сложных экологических взаимодействиях с определенными видами мотыльки юкки.

Жуки видов, которые специализируются на поедании пыльцы, нектара или цветов, являются важными перекрестными опылителями некоторых растений, таких как представители Araceae и Zamiaceae, которые производят огромное количество пыльцы. Другие, например Гоплиини, специализируемся на обильноцветущих видах Сложноцветные и Aizoaceae.

Разные мошки и трипсы являются сравнительно небольшими оппортунистическими опылителями. Муравьи также опыляют некоторые виды цветов, но по большей части они паразиты, грабят нектар, не передавая полезное количество пыльцы на стигму. Целые группы растений, например определенные финбос Moraea и Эрика виды производят цветы на липких цветоносы или с липкими трубками венчика, которые открывают доступ только летающим опылителям, будь то птицы, летучие мыши или насекомые.

Табанид летать на чертополох цветок

Мухи-падальщики и мясные мухи в таких семьях, как Каллифориды и Саркофагиды важны для некоторых видов растений, цветы которых источать зловонный запах. Экологическая стратегия растений варьируется; несколько видов Стапелия, например, привлекают мух-падальщиков, которые безуспешно откладывают яйца на цветок, а их личинки быстро умирают от голода из-за недостатка падали. Другие виды действительно быстро разлагаются после созревания и предлагают посещающим насекомым большие количества пищи, а также пыльцу и иногда семена, которые они уносят, когда они уходят.

Журчалки являются важными опылителями цветковых растений во всем мире.[9] Часто журчалки считаются вторыми по значимости опылителями после диких пчел.[9] Хотя журчалки в целом считаются неселективными опылителями, некоторые виды имеют более специализированные отношения. Виды орхидей Эпипактис вератрифолия имитирует тревогу феромоны тлей для привлечения летающих мух для опыления.[10] Еще одно растение, тапочки орхидея на юго-западе Китая опыление также осуществляется обманным путем, используя врожденный желтый цвет предпочтения сирфида.[11]

Какой-то мужчина Bactrocera плодовые мошки являются исключительными опылителями некоторых диких Bulbophyllum орхидеи, которым не хватает нектара и которые имеют определенный химический аттрактант и вознаграждение (метилэвгенол, кетон малины или зингерон), присутствующие в их цветочных ароматах.[12][13][14]

Взрослый комары действуют как опылители, питаясь нектаром. Aedes communis, вид, обитающий в Северной Америке, как известно, опыляет Platanthera obtusata, обычно называемая орхидеей с тупыми листьями.[15][16]

Стратегия, представляющая большой биологический интерес, - это стратегия сексуального обмана, когда растения, как правило, орхидеи, производят удивительно сложные комбинации феромонных аттрактантов и физической мимикрии которые побуждают мужчин пчелы или же осы пытаться спариваться с ними, передавая поллинии в процессе. Примеры известны со всех континентов, кроме Антарктида, хотя Австралия кажется исключительно богатой примерами.[17]

Немного Двукрылые (мухи) могут быть основными опылителями на возвышенностях гор,[18][19] в то время как Бомбус виды являются единственными опылителями среди Apoidea в альпийских регионах на границе леса и за ее пределами.

Другие отряды насекомых являются опылителями редко, да и то, как правило, лишь случайно (например, Hemiptera Такие как Anthocoridae и Мириды ).

Позвоночные

Тропические цветы любят Tacca chantrieri находятся летучая мышь -опыленный.
Зеленый фиалетар с пыльцой на клюве, Заповедник Кури Канча, Коста-Рика

Летучие мыши являются важными опылителями некоторых тропических цветов, приезжающими за нектаром.[20] Птицы, особенно колибри, медоеды и солнечные птицы также хорошо опыляются, особенно цветков с глубоким горлышком. Другой позвоночные, Такие как кинкажу, обезьяны, лемуры, опоссумы, грызуны и ящерицы[21] были зарегистрированы опыления некоторых растений.

Люди могут быть опылителями, как и многие садовники обнаружили, что они должны ручное опыление сад овощи, будь то из-за сокращение опылителей (как это происходит в некоторых частях США с середины 20 века) или просто для сохранения генетической чистоты сорта. Для этого можно использовать небольшую кисть или хлопок тампон, чтобы переместить пыльцу, или просто постучать или встряхнуть помидор цветы, чтобы выпустить пыльцу для самоопыляющийся цветы. Соцветия томатов самооплодотворяются, но (за исключением разновидностей листовых картофеля) пыльца содержится внутри пыльник, и цветок требует встряхивания, чтобы пыльца вышла через поры. Это может сделать ветер, люди или обработка ультразвуком пчела (та, которая вибрирует мышцами крыльев, сидя на цветке), например, шмель. Звуковые пчелы - чрезвычайно эффективные опылители томатов, и колонии шмелей быстро заменяют людей в качестве основных опылителей для теплица помидоры.

Снижение популяции опылителей и сохранение

Основная статья: Уменьшение опылителей

Опылители дают ключ экосистемная услуга жизненно важны для поддержания сообществ как диких, так и сельскохозяйственных растений. В 1999 г. Конвенция о биологическом разнообразии опубликовала Сан-Паульскую декларацию по опылителям, в которой признается критическая роль, которую эти виды играют в поддержании и поддержании наземной продуктивности, а также проблемы выживания, с которыми они сталкиваются из-за антропогенных изменений. Сегодня считается, что опылители находятся в состоянии упадка;[22] некоторые виды, такие как шмель Франклина (Bombus franklini ) были внесены в красный список и находятся под угрозой исчезновения. Хотя количество управляемых пчелиных ульев растет во всем мире, они не могут компенсировать потерю диких опылителей во многих местах.

Ухудшение состояния здоровья и популяции опылителей представляет собой серьезную угрозу для целостности биоразнообразия, глобальных пищевых сетей и здоровья человека. По крайней мере, 80% видов сельскохозяйственных культур нашего мира требуют опыления для завязывания семян. По оценкам, каждый третий кусочек пищи приходит к нам благодаря опылителям животных. Качество услуг опылителей со временем снизилось, и это вызвало опасения, что опыление будет менее устойчивым к исчезновению в будущем.

Стратегия

В последнее время экологические группы оказывали давление на Агентство по охране окружающей среды запретить неоникотиноиды, разновидность инсектицида. В мае 2015 г. Администрация Обамы выпустила стратегию под названием «Национальная стратегия по охране здоровья медоносных пчел и других опылителей». Администрация объявила, что при разработке инициативы будет учтена информация от производителей пестицидов.[23]

Целью рабочей группы является «устранение и уменьшение воздействия множества факторов стресса на здоровье опылителей, включая вредителей и патогены, сокращение среды обитания, нехватку пищевых ресурсов и воздействие пестицидов».[24]

В EPA и Министерство сельского хозяйства США возглавляют оперативную группу.[23]

Структура сетей растений-опылителей

Основные статьи: Синдром опыления и Список сельскохозяйственных культур, опыляемых пчелами

Дикие опылители часто посещают многие виды растений, а растения посещают многие виды опылителей. Все эти отношения вместе образуют сеть взаимодействий между растениями и опылителями. Было обнаружено удивительное сходство в структуре сетей, состоящих из взаимодействий между растениями и опылителями. Эта структура оказалась похожей в очень разных экосистемах на разных континентах, состоящих из совершенно разных видов.[25]

Структура сетей растений-опылителей может иметь серьезные последствия для того, как сообщества опылителей реагируют на все более суровые условия. Математические модели, исследующие последствия этой сетевой структуры для стабильности сообществ опылителей, показывают, что особый способ организации сетей растений-опылителей сводит к минимуму конкуренцию между опылителями.[26] и может даже привести к сильной косвенной поддержке опылителей в суровых условиях.[27] Это позволяет видам-опылителям выживать вместе в суровых условиях. Но это также означает, что виды опылителей погибают одновременно, когда условия достигают критической точки. Этот одновременный коллапс происходит потому, что виды опылителей зависят друг от друга при выживании в сложных условиях.[27]

Такой коллапс в масштабах всего сообщества с участием многих видов опылителей может произойти внезапно, когда все более суровые условия пройдут критическую точку, и восстановление после такого коллапса может оказаться нелегким. Улучшение условий, необходимых для восстановления опылителей, может быть значительно больше, чем улучшение, необходимое для возвращения к условиям, при которых сообщество опылителей разрушилось.[27]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Fægri, K. и Л. ван дер Пейл. 1979. Принципы экологии опыления. Оксфорд: Пергамон.
  2. ^ Фултон М, Ходжес С.А. 1999. Цветочная изоляция между Aquilegia formosa и A. pubescens. Труды Лондонского королевского общества, серия B 266: 2247–2252.
  3. ^ Ходжес С.А., Уиттолл Дж. Б., Фултон М., Ян Дж. Я. 2002. Генетика цветочных признаков, влияющих на репродуктивную изоляцию между Aquilegia formosa и A. pubescens. Американский натуралист 159: S51 – S60.
  4. ^ Деннис Вм. Стивенсон; Кнут Дж. Норстог и Присцилла К.С. Фосетт (1998). «Биология опыления саговников». В S.J. Оуэнс и П.Дж. Рудалл (ред.). Репродуктивная биология. Королевский ботанический сад, Кью. Получено 9 декабря 2014.
  5. ^ Klein AM, Vaissière BE, Cane JH, Steffan-Dewenter I, Cunningham SA, Kremen C, Tscharntke T. (февраль 2007 г.). «Важность опылителей в изменении ландшафтов мировых культур». Ход работы. Биологические науки. 274 (1608): 303–13. Дои:10.1098 / rspb.2006.3721. ЧВК  1702377. PMID  17164193.
  6. ^ Вестбрук, Фред Э .; Бергман, Пол У .; Уирн, Роберт А. (1975). Опыление и медоносная пчела. Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США.
  7. ^ Лефевр V, Дожерон С., Виллеман С., Фонтен С. (июль 2019 г.). «Эмпидиновые мухи опыляют лесную герань так же эффективно, как пчелы». Письма о биологии. 15 (7): 20190230. Дои:10.1098 / rsbl.2019.0230. ЧВК  6684995. PMID  31362609.
  8. ^ [1] В архиве 23 июля 2011 г. Wayback Machine
  9. ^ а б Larson, B.M.H .; Кеван, П.Г .; Иноуе, Д. В. (2001). «Мухи и цветы: таксономическое разнообразие антофилов и опылителей». Канадский энтомолог. 133 (4): 439–465. Дои:10.4039 / ent133439-4.
  10. ^ Штёкль Дж., Бродманн Дж., Дафни А., Аяссе М., Ханссон Б.С. (апрель 2011 г.). «Пахнет тлей: цветки орхидеи имитируют феромоны тревоги тли, привлекающие журчалок для опыления». Ход работы. Биологические науки. 278 (1709): 1216–22. Дои:10.1098 / rspb.2010.1770. ЧВК  3049078. PMID  20943694.
  11. ^ Ши Дж., Ло Ю.Б., Бернхардт П., Ран Дж. К., Лю З. Дж., Чжоу К. (январь 2009 г.). «Обманчивое опыление у Paphiopedilum barbigerum (Orchidaceae): стаминодия использует врожденные цветовые предпочтения журчалок (Syrphidae)». Биология растений. 11 (1): 17–28. Дои:10.1111 / j.1438-8677.2008.00120.x. PMID  19121110.
  12. ^ Тан, К.Х., Нишида Р. и Тунг, Ю.С. (2002) Цветочный синомон Bulbophyllum cheiri привлекает плодовых мух для опыления. Журнал химической экологии 28: 1161-1172.
  13. ^ Тан, К. Х. и Р. Нишида. 2005. Синомон или Кайромон? - Bulbophyllum apertum (Orchidaceae) цветок выделяет кетон малины для привлечения Bactrocera плодовые мошки. Журнал химической экологии. 31 (3): 509-519.
  14. ^ Тан, К. Х. и Р. Нишида. 2007. Зингерон в цветочном синомоне Bulbophyllum baileyi (Orchidaceae) привлекает Bactrocera плодовые мушки при опылении. Биохимическая систематика и экология 35: 334-341.
  15. ^ «Год опыления: комары как опылители». неудобная ботаника. 8 июля 2015 г.. Получено 28 июля 2017.
  16. ^ Статман-Вейл, Зоя. "Aedes communis: Комар-опылитель". Лесная служба США. Получено 28 июля 2017.
  17. ^ Джим Г. Мант, Флориан П. Шистл, Род Пиколл, Питер Х. Уэстон. Филогенетическое исследование консерватизма опылителей среди сексуально обманчивых орхидей. Эволюция, 56 (5), 2002, стр. 888-898.
  18. ^ Лефевр В., Фонтен С., Виллеман С., Дожерон С. (ноябрь 2014 г.). «Являются ли эмпидиновые танцевальные мухи популярными цветочными посетителями в альпийской среде? Пример из Альп, Франция». Письма о биологии. 10 (11): 20140742. Дои:10.1098 / rsbl.2014.0742. ЧВК  4261866. PMID  25376804.
  19. ^ Лефевр V, Виллеман С., Фонтен С., Дожерон С. (март 2018 г.). «Высотное, временное и трофическое разделение цветочных посетителей в альпийских сообществах». Научные отчеты. 8 (1): 4706. Bibcode:2018НатСР ... 8.4706L. Дои:10.1038 / с41598-018-23210-у. ЧВК  5856740. PMID  29549294.
  20. ^ Стюарт, Алисса Б.; Дудаш, Мишель Р. (01.01.2018). «Стратегии собирательства универсальных и специализированных нектарных летучих мышей Старого Света в ответ на изменяющиеся во времени цветочные ресурсы». Биотропика. 50 (1): 98–105. Дои:10.1111 / btp.12492.
  21. ^ Олесен, Дж. М. и А. Валидо. 2003. Ящерицы как опылители и распространители семян: островное явление. Тенденции в экологии и эволюции 18: 177–181.
  22. ^ «Новости - Коммуникации - Кентерберийский университет - Новая Зеландия». Comsdev.canterbury.ac.nz. 2012-03-23. Получено 2012-04-21.
  23. ^ а б «Новая стратегия США в отношении опылителей делает упор на науку и сотрудничество в промышленности». EPNewswire. 19 мая 2015. Получено 29 сентября 2015.
  24. ^ «Национальная стратегия по охране здоровья медоносных пчел и других опылителей» (PDF). Белый дом. 19 мая 2015. Архивировано с оригинал (PDF) 21 мая 2015 г.. Получено 29 сентября 2015.
  25. ^ Бакомпте, Дж., Джордано, П., Мелиан, К. Дж., И Олесен, Дж. М. (2003). Вложенная сборка мутуалистических сетей растений и животных. Слушания Национальной академии наук, 100 (16), 9383-9387. : [2]
  26. ^ Бастолла, У., Фортуна, М. А., Паскуаль-Гарсия, А., Феррера, А., Луке, Б., и Баскомп, Дж. (2009). Архитектура мутуалистических сетей сводит к минимуму конкуренцию и увеличивает биоразнообразие. Природа, 458 (7241), 1018-1020. : [3]
  27. ^ а б c Левер, Дж. Дж., Нес, Э. Х., Шеффер, М., и Бакомпт, Дж. (2014). Внезапный крах сообществ опылителей. Письма по экологии, 17 (3), 350-359. : [4]

Библиография

внешняя ссылка