Энтомофилия - Entomophily

Пчела опыляет цветок
Жук-солдат, покрытый пыльцой

Энтомофилия или опыление насекомыми - это форма опыления, при которой пыльца растений, особенно, но не только цветковых , распространяется насекомыми . Цветы, опыляемые насекомыми, обычно рекламируются яркими цветами, иногда с заметными узорами (медовые путеводители), ведущими к наградам в виде пыльцы и нектара ; они также могут иметь привлекательный запах, который в некоторых случаях имитирует феромоны насекомых . У насекомых-опылителей, таких как пчелы, есть приспособления к 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 совместной эволюции насекомых и цветковых растений в развитии поведения опыления насекомыми и механизмов опыления цветами, что принесло пользу обеим группам.

Коэволюция

История

Насекомое опыления цветы из покрытосеменных использует комбинацию сигналов , такие как яркие цвета и узоры прожилков , чтобы рекламировать себя насекомое.

Ранние сперматофиты (семенные растения) в значительной степени зависели от ветра, переносящего пыльцу с одного растения на другое. До появления цветковых растений некоторые голосеменные растения , такие как Bennettitales , развили структуры, похожие на цветы, которые, вероятно, были опылены насекомыми. Опыление голосеменных насекомыми, вероятно, произошло в пермский период. Кандидаты на опылитель включают вымерший длинный хоботок насекомого групп, в то числе Aneuretopsychid , Mesopsychid и Pseudopolycentropodid scorpionflies, Kalligrammatid и Paradoxosisyrine златоглазки и Zhangsolvid мух, а также некоторые из дошедшей до нас семьи , которые специализируются на голосеменных перед переключением на покрытосеменные, в том числе Nemestrinid , Tabanid и Acrocerid летает. Живые саговники имеют мутуалистические отношения с определенными видами насекомых (обычно жуками), которые их опыляют. Такие отношения восходят, по крайней мере, к позднему мезозою, когда как жуки- эдемериды (которые сегодня встречаются исключительно на цветковых растениях), так и жуки- боганиды (которые до сих пор опыляют саговники) из мелового периода были обнаружены с сохранившейся пыльцой саговников. Покрытосеменные (цветковые растения) впервые появились в раннем меловом периоде и во время радиации покрытосеменных от 125 до 90 млн лет назад вытеснили многие линии голосеменных и вызвали вымирание многих их опылителей, в то время как некоторые из них перешли к покрытосеменным и некоторым новым семействам. образует ассоциации опыления с покрытосеменными. Такие черты, как сапромиофилия (испускание запаха падали для привлечения мух), развились независимо в нескольких не связанных между собой семействах покрытосеменных.

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 поддерживать верность одному и тому же виду. Предлагаемые аттракционы - это в основном нектар, пыльца, ароматизаторы 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.

Механизмы

Многие насекомые являются опылителями , особенно пчелы , чешуекрылые ( бабочки и моль ), осы , мухи , муравьи и жуки . С другой стороны, некоторые растения являются универсальными, опыляются насекомыми в нескольких отрядах. У энтомофильных видов растений часто развиваются механизмы, позволяющие 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 анемофильных (опыляемых ветром) растений, которые должны производиться в гораздо больших количествах, поскольку такая большая часть теряется. Это энергетически затратно, но, напротив, энтомофильные растения должны нести энергетические затраты на производство нектара.

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 обычно посещают более крупные цветы и парят в воздухе во время кормления; они переносят пыльцу через хоботок. Другие бабочки садятся на обычно более мелкие цветки, которые могут собираться в цветочные головки. Их энергетические потребности не так велики, как у ястребов, и им предлагают меньшее количество нектара.

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

Непрофессиональные мухи с короткими хоботками встречаются у примитивных цветов с легко доступным нектаром. Более специализированные мухи, такие как сирфиды и табаниды, могут посещать более продвинутые цветы, но их цель - накормить себя, и любой 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. Некоторые орхидеи Pterostylis опыляются мошками, уникальными для каждого вида. Отказ по какой-либо причине от одной стороны этого партнерства может иметь катастрофические последствия для другой.

Цветы, опыляемые пчелами и осами, различаются по форме, цвету и размеру. Часто посещаются желтые или синие растения, а цветы могут иметь ультрафиолетовые направляющие для нектара, которые помогают насекомым найти нектар. У некоторых цветов, таких как шалфей или горох, нижняя губа открывается только тогда, когда на них садятся достаточно тяжелые насекомые, такие как пчелы. При опущенной губе пыльники могут наклониться, чтобы пыльца попала на спину насекомого. Другие цветы, такие как помидор, могут высвобождать свою пыльцу только путем опыления жужжанием - техники, при которой шмель цепляется за цветок, вибрируя своими летательными мышцами, и это вытесняет пыльцу. Поскольку пчелы заботятся о своем выводке, им нужно собирать больше пищи, чем просто для поддержания себя, и поэтому они являются важными опылителями. Другие пчелы - воры нектара и прокусывают себе путь через венчик, чтобы совершить набег на нектар, минуя репродуктивные структуры.

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

Сочетания растений и насекомых

Пчел орхидея подражает пчела по внешнему виду и запаху, что предполагает тесную коэволюция вида цветов и одного вида насекомых.

Некоторые виды растений эволюционировали вместе с определенными видами опылителей, такими как пчелиная орхидея . Этот вид почти исключительно самоопыляется в своих северных ареалах, но опыляется одиночной пчелой Eucera в районе Средиземного моря. Растение привлекает этих насекомых своим ароматом, имитирующим запах самки пчелы. Кроме того, губа действует как приманка, поскольку самец пчелы путает ее с самкой, которая посещает розовый цветок. Перенос пыльцы происходит во время последующей псевдокопуляции .

Поперечный разрез плода Ficus glomerata (инжир), показывающий сикониум с опыляющими осы инжира внутри.

Инжир из рода Ficus имеет мутуалистическое расположение с некоторыми крошечными осами- агаонидами . У инжира обыкновенного соцветие представляет собой сиконий , образованный увеличенным мясистым полым цветоложом с множеством завязей на внутренней поверхности. Самка осы проникает через узкое отверстие, оплодотворяет эти пестичные цветки и откладывает яйца в некоторых яичниках, причем галлы образуются развивающимися личинками. Со временем внутри сикониума развиваются тычиночные цветки. Бескрылые самцы осы вылупляются и спариваются с самками в галлах, прежде чем прокладывать себе путь из развивающегося плода. Крылатые самки, теперь нагруженные пыльцой, следуют за ними и улетают, чтобы найти другую восприимчивую сиконию на нужной стадии развития. У большинства видов инжира есть свои уникальные комменсальные виды ос.

Этимология

Слово происходит искусственно от греческого : εντομο-, entomo- «разрезанный на части, сегментированный», отсюда «насекомое»; и φίλη , филе , «любил».

Таксономический диапазон

Ветер опыление репродуктивная стратегия , принятая злаки , осоки , камыша и сережка водоносного растений. 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, таких как вереск обыкновенный , которые регулярно опыляются насекомыми, образуются облака пыльцы, и ветровое опыление неизбежно. Седая подорожник прежде всего опыляется ветром, а также посетил насекомых , которые опыляют его. Как правило, эффектные, красочные, ароматные цветы, такие как подсолнухи , орхидеи и Буддлея , опыляются насекомыми. Единственными энтомофильными растениями, не являющимися семенными, являются навозные мхи семейства Splachnaceae .

Смотрите также

Рекомендации