Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Entomophilous )
Перейти к навигации Перейти к поиску
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 . Насекомые-опылители, такие как пчелыимеют приспособления для выполнения 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 [ править ]

Дополнительная информация: Коэволюция

История [ править ]

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 , такие как Bennettitales , развили структуры, похожие на цветы, которые, вероятно, опылялись насекомыми. Опыление голосеменных насекомыми, вероятно, произошло в пермский период. [1] Кандидаты на опылитель включают потухший длинный хобот насекомых групп, в том числе Aneuretopsychid , Mesopsychid и Pseudopolycentropodid scorpionflies, [2] Kalligrammatid [3] [4]и Paradoxosisyrine [5] златоглазки и Zhangsolvid мух, [6] , а также некоторые из дошедших до нас семьи , которые специализируются на голосеменных перед переключением на покрытосеменных, в том числе Nemestrinid , Tabanid и Acrocerid летает. [7] Живые саговники имеют мутуалистические отношения с определенными видами насекомых (обычно жуками), которые их опыляют. Такие отношения восходят, по крайней мере, к позднему мезозою, как с жуками- эдемеридами (которые сегодня встречаются исключительно на цветковых растениях) [1], так и с жуками- боганидами [8].(которые до сих пор опыляют саговники) из мелового периода 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 новым семействам. образуют ассоциации опыления с покрытосеменными. [1] Такие черты, как сапромиофилия (испускание запаха падали для привлечения мух) развились независимо в нескольких несвязанных семейств покрытосеменных. [9]

Потребности завода [ править ]

Ветер и опыление воды требуют производства огромного количества пыльцы из-за непредсказуемого характера ее осаждения. Если они не должны зависеть от ветра или воды (для водных видов), растениям нужны опылители, чтобы переносить 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. [10]

Механизмы [ править ]

Многие насекомые являются опылителями , особенно пчелы , чешуекрылые ( бабочки и мотыльки ), осы , мухи , муравьи и жуки . [10] С другой стороны, некоторые растения являются универсальными, поскольку опыляются насекомыми в нескольких отрядах. [11] Энтомофильные виды растений часто развивали 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 мелкой пыльцы растений.анемофильные (опыляемые ветром) растения, которые необходимо производить в гораздо больших количествах, поскольку такая большая часть теряется. Это энергетически затратно, но, напротив, энтомофильные растения должны нести энергетические затраты на производство нектара. [12]

Мотылек колибри на Кларкии

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 ястребысклонны посещать более крупные цветы и парить во время кормления; они переносят пыльцу через хоботок. Другие бабочки приземляются 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. [13]

Соцветия, опыляемые жуками, обычно бывают плоскими с открытыми венчиками или небольшими цветками, сгруппированными в головке с множеством выступающих пыльников, которые легко сбрасывают пыльцу. [10] 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. [14]

Самка журчалки Dasysyrphus albostriatus

Неспециализированные мухи с короткими хоботками встречаются, посещая примитивные цветы 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. [15]

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 будет цепляться за цветок, вибрируя его мускулами полета, 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. [15] Другие пчелы являются ворами нектара и прокусывают себе путь через венчик, чтобы совершить набег на нектар, минуя репродуктивные структуры. [10]

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. [15]

Сочетания растений и насекомых [ править ]

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 . [16]

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. [17]

Этимология [ править ]

Это слово образовано искусственно от греческого : εντομο-, entomo- [18] «разрезанный на части, сегментированный», отсюда «насекомое»; и φίλη , филе , «любил».

Таксономический диапазон [ править ]

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. [12] Как правило, эффектные, красочные, ароматные цветы любятподсолнухи , орхидеи и буддлея опыляются насекомыми. Единственными энтомофильными растениями, не являющимися семенными, являются навозные мхи семейства Splachnaceae . [19]

См. Также [ править ]

  • Список сельскохозяйственных культур, опыляемых пчелами

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Перис, Дэвид; Перес-де-ла-Фуэнте, Рикардо; Пеньяльвер, Энрике; Делькло, Ксавье; Баррон, Эдуардо; Лабандейра, Конрад К. (март 2017 г.). «Ложные пузырчатые жуки и расширение режимов опыления голосеменных насекомых до доминирования покрытосеменных» . Текущая биология . 27 (6): 897–904. DOI : 10.1016 / j.cub.2017.02.009 . ISSN  0960-9822 . PMID  28262492 . S2CID  3967504 .
  2. ^ Чжао X, Ван Б., Башкуев А.С., Ария С, Чжан К., Чжан Х и др. (Март 2020 г.). "Гомологии ротовой полости и образ жизни мезозойских длиннохоботковых скорпионов" . Наука продвигается . 6 (10): eaay1259. Bibcode : 2020SciA .... 6.1259Z . DOI : 10.1126 / sciadv.aay1259 . PMC 7056314 . PMID 32181343 .  
  3. ^ Лабандейра, Конрад С .; Ян, Цян; Сантьяго-Блей, Хорхе А .; Хоттон, Кэрол Л .; Монтейро, Антония; Ван, Юн-Цзе; Горева Юлия; Ши, ЧунгКун; Сильестрем, Сандра; Роуз, Тим Р .; Дилчер, Дэвид Л. (10 февраля 2016 г.). «Эволюционная конвергенция средне-мезозойских златоглазок и кайнозойских бабочек» . Труды Королевского общества B: биологические науки . 283 (1824): 20152893. дои : 10.1098 / rspb.2015.2893 . ISSN 0962-8452 . PMC 4760178 . PMID 26842570 .   
  4. ^ Лю, Цин; Лу, Сюмэй; Чжан, Цинцин; Чен, Цзюнь; Чжэн, Сяотин; Чжан, Вэйвэй; Лю, Синюэ; Ван, Бо (2018-09-17). «Высокое разнообразие ниш в мезозойских златоглазках-опылителях» . Nature Communications . 9 (1): 3793. Bibcode : 2018NatCo ... 9.3793L . DOI : 10.1038 / s41467-018-06120-5 . ISSN 2041-1723 . PMC 6141599 . PMID 30224679 .   
  5. ^ Храмов, Александр В .; Ян, Евгений; Копылов, Дмитрий Сергеевич (декабрь 2019). «Неудачный эксперимент природы: длиннохоботковые Neuroptera (Sisyridae: Paradoxosisyrinae) из янтаря верхнего мела северной Мьянмы». Меловые исследования . 104 : 104180. дои : 10.1016 / j.cretres.2019.07.010 .
  6. ^ Пеньяльвер, Энрике; Арилло, Антонио; Перес-де-ла-Фуэнте, Рикардо; Riccio, Mark L .; Делькло, Ксавье; Баррон, Эдуардо; Гримальди, Дэвид А. (июль 2015 г.). «Длиннохоботковые мухи как опылители меловых голосеменных растений» . Текущая биология . 25 (14): 1917–1923. DOI : 10.1016 / j.cub.2015.05.062 . PMID 26166781 . S2CID 13022302 .  
  7. ^ Храмов, Александр В .; Лукашевич, Елена Д. (2019). «Юрский двукрылый опылитель с чрезвычайно длинным хоботком». Гондванские исследования . 71 : 210–215. Bibcode : 2019GondR..71..210K . DOI : 10.1016 / j.gr.2019.02.004 .
  8. ^ Цай, Чэньян; Escalona, ​​Hermes E .; Ли, Лицинь; Инь, Цзывэй; Хуанг, Дийин; Энгель, Майкл С. (сентябрь 2018 г.). «Опыление саговников жуками в мезозое» . Текущая биология . 28 (17): 2806–2812.e1. DOI : 10.1016 / j.cub.2018.06.036 . PMID 30122529 . S2CID 52038878 .  
  9. ^ МакГи, Джордж Р. (2011). Конвергентная эволюция: самые красивые ограниченные формы . MIT Press. С. 118–120. ISBN 978-0-262-01642-1.
  10. ^ a b c d Кимси, Л. «Опылители, о которых мы никогда не говорим» . Калифорнийский университет в Дэвисе: Колледж сельскохозяйственных и экологических наук . Проверено 25 марта 2016 года .
  11. ^ Кёлер, Андреас; Сюс, Рафаэль Барбизан; Сомавилла, Александр (11 ноября 2010 г.). «Энтомофауна, связанная с размножением Schinus terebinthifolius Raddi (Anacardiaceae) в штате Риу-Гранди-ду-Сул, Бразилия = Entomofauna associada à Florção de Schinus terebinthifolius Raddi (Anacardiaceae) no Estado do Rio Grande do Sul, Бразилия | Сомавилья» | . Биологический журнал . 26 (6) . Проверено 18 апреля 2014 года .
  12. ^ a b Faegri, K .; Ван дер Пейл, Л. (2013). Принципы экологии опыления . Эльзевир. С. 34–36. ISBN 978-1-4832-9303-5.
  13. ^ Oliveira, ЧП; Гиббс, ЧП; Барбоза, AA (2004). «Опыление молью древесных видов в Серрадос в Центральной Бразилии: случай, когда так многим обязаны так немногим?». Систематика и эволюция растений . 245 (1–2): 41–54. DOI : 10.1007 / s00606-003-0120-0 . S2CID 21936259 . 
  14. ^ Prance, Ghillean Т. (1996). Земля под угрозой: христианская перспектива . Публикации Wild Goose. п. 14. ISBN 978-0-947988-80-7.
  15. ^ a b c Faegri, K .; Ван дер Пейл, Л. (2013). Принципы экологии опыления . Эльзевир. С. 102–110. ISBN 978-1-4832-9303-5.
  16. ^ Фенстер, Чарльз Б .; Мартен-Родригес, Сильвана (2007). «Репродуктивная безопасность и эволюция специализации по опылению» (PDF) . Международный журнал наук о растениях . 168 (2): 215–228. DOI : 10.1086 / 509647 . S2CID 1890083 .  
  17. ^ Faegri, K .; Ван дер Пейл, Л. (2013). Принципы экологии опыления . Эльзевир. С. 176–177. ISBN 978-1-4832-9303-5.
  18. ^ Лидделл, Генри Джордж и Роберт Скотт (1980). Греко-английский лексикон (сокращенное издание). Соединенное Королевство: Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-19-910207-5.
  19. ^ Goffinet, Бернар; Шоу, А. Джонатан; Кокс, Саймон Дж. (2004). «Филогенетические выводы в семействе навозных мхов Splachnaceae на основе анализа данных о последовательности хпДНК и последствий для эволюции энтомофилии». Американский журнал ботаники . 91 (5): 748–759. DOI : 10,3732 / ajb.91.5.748 . PMID 21653429 .