Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Пчела, использующая опыление жужжанием
Жужжащая пчела - опыляет Solanum dulcamara

Опыление жужжанием или обработка ультразвуком - это метод, используемый некоторыми пчелами, такими как одиночные пчелы ( Andrena carantonica ), для выделения пыльцы, которая более или менее прочно удерживается пыльниками . [1] Пыльники у растений, опыляемых жужжанием, обычно трубчатые, с отверстием только на одном конце, а пыльца внутри гладкозернистая и прочно прикреплена. В случае самооплодотворяющих растений, таких как томаты, ветра может быть достаточно, чтобы вытряхнуть пыльцу через поры в пыльнике и произвести опыление . Визиты пчел также могут сбрасывать пыльцу, но более эффективное опыление этих растений достигается несколькими видами насекомых, которые специализируются на обработке ультразвуком.или кайфовое опыление. [2]

Чтобы высвободить пыльцу, пчелы-одиночки могут схватиться за цветок и быстро двигать мускулами полета, заставляя цветок и пыльники вибрировать, вытесняя пыльцу. Опыление с использованием вибраций называется опылением жужжанием. Медоносные пчелы не могут опылять жужжанием [2] Около 9% цветов в мире опыляются главным образом с помощью опыления жужжанием. [3]

Сена ' S poricidal пыльников.

Морфология цветка [ править ]

Растения, которые полагаются на опыление жужжанием, имеют уникальную форму пыльников по сравнению с другими растениями . У растений, опыляемых жужжанием, этот процесс может происходить только в том случае, если опылители посещают цветы для извлечения пыльцы. Лишь некоторые виды насекомых способны опылять эти растения. Морфология цветков растений, опыляемых жужжанием, отличается от других растений, которые не используют этот тип опыления. Пыльники полностью герметичны, за исключением небольшой поры наверху или очень маленьких щелей, которые открываются по бокам. Поры и щели достаточно малы, чтобы насекомые не могли легко проникнуть в пыльник, но достаточно крупная пыльца могла выйти. Из-за такой формы их часто называют пористыми пыльниками. Эти пористые пыльники могут выделять пыльцу только при вибрации с определенной частотой.. [4] Рыльца этих цветов часто расположены ниже пыльников. Это может быть эволюционной стратегией предотвращения самооплодотворения , также известного как самоопыление, путем создания дистанции между стигмой. [4]

Растения, опыляемые путем опыления жужжанием [ править ]

Следующие растения опыляются более эффективно путем опыления жужжанием:

Андрена корнелли , азалия андрена, оплодотворяющая азалию.

Примеры видов пчел-опылителей [ править ]

  • Бомб террестрис [5]
  • Xylocopa frontalis [5]
  • Euglossa sp. [6]
  • Melipona sp. [6]
  • Protandrena sp. [6]
  • Nomia sp. [6]
  • Oxea sp. [6]

Эволюционное происхождение [ править ]

Самые ранние свидетельства предков растений, которые использовали этот способ опыления, в летописи окаменелостей датируются меловым периодом. [7] Кроме того, некоторые дошедшие до наших дней представители флоры, такие как представители семейства Myrtaceae, демонстрируют спектр форм пыльников, включая пористые пыльники, и, как полагают, напоминают некоторые морфологические аспекты цветков, опыленных предками. [7] Поскольку эти растения развивались сложные цветочные структуры, опылители имеют coevolved с этими растениями. [8]

Хотя опыление происходит в результате посещения пчелами этих цветов, это не основная причина, по которой они посещают растения с пористыми пыльниками. Пыльца содержит значительное количество белка по сравнению с нектаром , сладкой жидкостью, которую большинство растений вырабатывает в качестве награды для своих животных-опылителей. [4] Пчелы поедают пыльцу, а также делают из нее пасту для кормления своих личинок . Затем пыльцевую пасту запечатывают в гнездо, чтобы создать резерв для молодых пчел. [4] Пчелы используют этот ресурс для получения пищи; поэтому они также зависят от цветов, которые производят значительное количество доступной пыльцы, включая цветы с порицидными пыльниками. Пчелы из Bombus и XylocopaСчитается, что опыляют эти цветы, потому что их адаптивное поведение позволяет им легко извлекать пыльцу, которая менее доступна для других насекомых. [8] Поскольку пчелы обладают обильным источником пыльцы, за которую им не нужно соревноваться с другими насекомыми, они с большей вероятностью будут посещать эти цветы. Это затем позволяет цветкам быть более успешными для размножения, потому что растения максимизируют свое распространение пыльцы с каждым визитом пчелы, и теряется меньше пыльцы. [8] Отношения между опыляемыми жужжанием растениями и пчелами приносят пользу обеим группам и, возможно, именно поэтому порицидные пыльники оказались успешными в эволюционном плане. [8] У Orphium frutescens наблюдались взаимосвязи опылителей и цветов., небольшой куст с пористыми пыльниками. Пчелы посещали эти растения за пределами Университета Кейптауна и продолжали посещать растения, даже когда вся пыльца была извлечена. Хотя пчелы не знали, что O. frutescens выиграет от этих многократных посещений, поскольку растения продолжают производить пыльцу в течение сезона цветения.

Экономические последствия [ править ]

Ученые теперь могут импортировать опылителей, таких как шмели, там, где опылителей может быть нехватка. В Новой Зеландии популяция красного клевера была восстановлена, когда из Европы были импортированы шмели, чтобы помочь в опылении. Поддержание популяции красного клевера в Новой Зеландии в то время было критически важным для урожайности страны. Однако в Северной Америке индустрия выращивания медоносных пчел пережила спад в начале 2000-х годов из-за разрушения колоний . Это привело к увеличению расходов фермеров от восточного до западного побережья США и Канады на помощь в опылении миндаля, огурцов и некоторых семенных растений. [9]

Одним из наиболее распространенных растений, которым способствует опыление жужжанием, является томат ( Lycopersicon esculentum ). В теплицах по всему миру используется до 50 колоний шмелей на гектар в течение вегетационного периода, что приносит около 13 миллионов евро в год на 40 000 гектаров во всем мире. Из-за конкуренции между производителями и увеличения успешности выращивания общие затраты на семьи шмелей резко снизились. Эта обычная практика привела к тому, что производители разветвляются и продают не только шмелей, но и других насекомых, которые могут иметь мутуалистические отношения с растениями. Общая прибыль этой отрасли составляет более 111 миллионов евро в год, из которых 61 миллион евро поступает только от шмелей. [10]

Воздействие на окружающую среду [ править ]

Некоторые природоохранные организации жалуются на потенциальное воздействие на окружающую среду разведения шмелей по всему миру для помощи в опылении. [11] В Австралии, поскольку шмели не являются местными, а в Австралии существует ряд широко разрекламированных экологических катастроф, вызванных ускользнувшими интродуцированными видами (« одичавшие виды »), проводятся исследования по адаптации использования аборигенной австралийской амегиллы цингулата (синяя полосатые пчелы) для той же задачи. [12]

Альтернативные способы опыления [ править ]

Помидоры, выращенные в теплице , без опыления непродуктивны . Традиционно опыление производилось встряхиванием с использованием электрических вибраторов (одна из торговых марок называлась «Электрическая пчела»), однако было обнаружено, что использование шмелей в теплицах дешевле с точки зрения человеческого труда и поломки растений. На YouTube можно увидеть, как домашние садоводы и любители опыляют свои цветы электрическими зубными щетками. [13]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Фидальго, Адриана Де О .; Кляйнерт, Астрид Де МП (01.12.2009). «Репродуктивная биология шести бразильских миртовых: есть ли синдром, связанный с опылением жужжанием?» . Новозеландский журнал ботаники . 47 (4): 355–365. DOI : 10.1080 / 0028825x.2009.9672712 . ISSN  0028-825X .
  2. ^ a b Томас С. Вудкок (2012), Опыление в сельскохозяйственном ландшафте: передовые методы управления опылением сельскохозяйственных культур (PDF) , Канадская инициатива по опылению (NSERC-CANPOLIN), архивировано из оригинала (PDF) 19 февраля 2018 г. получено 29 июля 2016
  3. ^ Бухманн, SJ Kansas Entomol. Soc. 1985 Пчелы используют вибрацию для сбора пыльцы с непорицидных цветов.
  4. ^ а б в г Джонсон, SD (1992). "Опыление жужжанием Orpheum frutescens". Вельд и Флора . 78 (2): 36–37.
  5. ^ a b Морган, Тан; Уайтхорн, Пенелопа; Lye, Gillian C .; Вальехо-Марин, Марио (01.03.2016). «Цветочная обработка ультразвуком - это врожденное поведение шмелей, которое можно точно настроить с помощью опыта манипулирования цветами» . Журнал поведения насекомых . 29 (2): 233–241. DOI : 10.1007 / s10905-016-9553-5 . ISSN 0892-7553 . PMC 4841848 . PMID 27194824 .   
  6. ^ a b c d e Бухманн, Стивен Л. (1 января 1985 г.). «Пчелы используют вибрацию для сбора пыльцы с непорицидных цветов». Журнал Канзасского энтомологического общества . 58 (3): 517–525. JSTOR 25084671 . 
  7. ^ a b Proença, CP (1992). «Опыление жужжанием - старше и более распространено, чем мы думаем?». Журнал тропической экологии . 8 (1): 115–120. DOI : 10.1017 / s0266467400006192 .
  8. ^ a b c d Harder, Lawrence D .; Томсон, Джеймс Д. (01.01.1989). «Эволюционные варианты для максимального увеличения рассеивания пыльцы растений, опыляемых животными». Американский натуралист . 133 (3): 323–344. DOI : 10.1086 / 284922 . JSTOR 2462124 . 
  9. ^ Питер, Кеван; Трумэн, Филлипс (2001-04-05). «Экономические последствия сокращения опылителей: подход к оценке последствий» (PDF) . Сохранение экологии . 5 (1). DOI : 10.5751 / ES-00272-050108 . ЛВП : 10535/3353 . ISSN 1195-5449 .  
  10. ^ Velthuis, Хайо HW; ван Дорн, Адриан (2006). «Столетие достижений в области одомашнивания шмелей и экономических и экологических аспектов его коммерциализации для опыления» . Apidologie . 37 (4): 421–451. DOI : 10.1051 / apido: 2006019 . ISSN 0044-8435 . 
  11. ^ Сделка Ламби со шмелями несет в себе дикое жало , Совет по инвазивным видам, 24 сентября 2015 г. , получено 30 сентября 2016 г.
  12. ^ Доллин А. (2006). « Испытания на опыление синих полосатых пчел в Аделаидском университете ». Австралийская пчела , сентябрь 2006 г. Австралийский центр исследований местных пчел.
  13. ^ https://www.youtube.com/results?search_query=toothbrush+pollination

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с опылением Buzz на Викискладе?
  • Базз Опыление , Лаборатория Энн Леонард.
  • Де Лука, Пенсильвания; Вальехо-Марин, М. (2013). «О чем 'шумиха'? Экология и эволюционное значение опыления-жужжания». Текущее мнение в биологии растений . 16 (4): 429–435. DOI : 10.1016 / j.pbi.2013.05.002 . PMID  23751734 .
  • Карл Циммер, разгадывая секреты опыления пчелы , New York Times , 11 июля 2013 г.
  • Сью Розенталь, Buzz Pollination , Bay Nature , 11 июня 2008 г.
  • Базовое опыление и обучение пчел , лаборатория Вальехо-Марин