Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Об альбоме Blondie см. Pollinator (альбом) .
Сирфидная муха ( Eristalinus taeniops ), опыляющая ястребиник обыкновенный
Горнодобывающая пчела ( Andrena lonicerae ) опыление жимолость ( Lonicera gracilipes ).

[1] опылителей животноекоторое движется пыльца от мужского пыльника в виде цветка к женскому рыльце цветка. Это помогает добиться оплодотворения из семяпочки в цветке мужскими гамет из пыльцевых зерен.

Насекомые-опылители включают пчел ( медоносные пчелы , одиночные виды, шмели ); пыльцевые осы (Masarinae); муравьи ; мух включая пчела муха , журчалка и комар ; чешуекрылые , как бабочки, так и мотыльки ; и цветочные жуки . Позвоночные животные, в основном летучие мыши и птицы, а также некоторые млекопитающие, не являющиеся летучими мышами ( обезьяны , лемуры , опоссумы , грызуны ) и некоторые ящерицы, опыляют определенные растения. Среди птиц-опылителей естьколибри , медоеды и солнечные птички с длинными клювами; они опыляют ряд цветков с глубоким горлом. Люди также могут проводить искусственное опыление .

Опылитель отличается от опылителя , растения, которое является источником пыльцы для процесса опыления .

Фон [ править ]

У растений наблюдаются синдромы опыления, которые отражают тип привлекаемого опылителя. Это такие характеристики, как общий размер цветка, глубина и ширина венчика, цвет (включая узоры, называемые направляющими нектара , которые видны только в ультрафиолетовом свете), запах , количество нектара, состав нектара и т. Д. [2 ] 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. [3] [4]

Недавно было обнаружено, что саговники , не являющиеся цветковыми растениями , также опыляются насекомыми. [5]

Типы опылителей [ править ]

Пчелы [ править ]

Lipotriches sp. пчела опыляет цветы

Наиболее признанные опылители являются различными видами пчел , [6] , которые явно приспособлены к опылению. Пчелы обычно нечеткие и несут электростатический заряд. Обе особенности помогают пыльцевым зернам прилипать к их телам, но они также имеют специализированные структуры, несущие пыльцу; у большинства пчел это принимает форму структуры, известной как скопа , которая находится на задних лапах большинства пчел и / или в нижней части живота (например, у мегахилидных пчел), состоящая из толстых перистых щетинок . Медоносные пчелы , шмели и их родственники не имеют скопы, но задняя лапа видоизменена в структуру, называемую корбикулой (также известной как «корбикула»).корзина с пыльцой "). Большинство пчел собирают нектар , концентрированный источник энергии, и пыльцу, которая является пищей с высоким содержанием белка , чтобы выкормить своих детенышей, и непреднамеренно переносят некоторые из них между цветами во время работы. [7] [ нужен лучший источник ] Euglossine пчелы опыляют орхидеи, но это пчелы-самцы, собирающие цветочные ароматы, а не самки, собирающие нектар или пыльцу. Пчелы-орхидеи-самки действуют как опылители, но не только для орхидей, но и для других цветов. Эусоциальным пчелам, таким как медоносные пчелы, для размножения нужен обильный и устойчивый источник пыльцы .

Медоносные пчелы [ править ]

Медоносная пчела опыляет сливовое дерево. Пчелы - самые эффективные насекомые-опылители.

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

Нектар дает энергию для питания пчел ; пыльца обеспечивает белок . Когда пчелы выращивают большое количество расплода (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 в период цветения урожая, что требует от них сбора пыльцы и делает их более эффективными опылителями. Таким образом, методы управления пчеловодами, оказывающими услуги по опылению, отличаются от техник пчеловода, который пытается производить мед, и в некоторой степени противоречат им.

Миллионы ульев медоносных пчел сократились , как опылители от пчеловодов и мед пчела, безусловно, наиболее важными коммерческим опыления агентов, но и многие другие виды опылителей, из синих мух бутылки, до шмелей, садоводческих осмиев и листьев резака пчел культивируются и продаются для управляемого опыления .

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

Другие насекомые [ править ]

Австралийский чертополоховка питаясь нектаром

Многие насекомые, кроме пчел, опыляют цветы, посещая цветы в поисках нектара или пыльцы, а обычно и того и другого. Многие делают это 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 перепончатокрылых , включая многих охотничьих ос, полагаются на свободно цветущие растения как на источник энергии (в виде нектара), а также как территорию для встреч с фертильными самками, посещающими цветы. Яркими примерами являются хищные осы (особенно Sphecidae , Vespidae и Pompilidae ). Термин « пыльцевые осы », в частности, широко применяется к подсемейству Masarinae.из Vespidae; они примечательны среди одиночных ос тем, что специализируются на сборе пыльцы для кормления своих личинок, которую они переносят внутрь и срыгивают в грязевую камеру перед яйцекладкой.

Многие пчелиные мухи , а также некоторые виды Tabanidae и Nemestrinidae особенно приспособлены для опыления растений финбос и кару с узкими и глубокими трубками венчика , таких как виды Lapeirousia . Часть адаптации принимает форму удивительно длинных хоботков. Это также относится к мухам-эмпидинам ( Empidinae ), которые посещают широкий спектр цветковых растений, некоторые виды которых могут опылять лесную герань ( Geranium sylvaticum L. ) так же эффективно, как пчелы . [8]

Scoliid оса собирательство

Чешуекрылые ( бабочки и мотыльки ) также в разной степени опыляют растения. [9] Они не являются основными опылителями пищевых культур , 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 , зависящие от определенной ястребиной моли , сфинкса Моргана . Виды юкки представляют другие примеры, будучи оплодотворенными в сложных экологических взаимодействиях с определенными видамимотыльки юкки .

Жуки видов, которые сами 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, Hopliini , специализируются на свободноцветущих видах Asteraceae и Aizoaceae .

Различные мошки и трипсы - сравнительно второстепенные оппортунистические опылители. Муравьи также опыляют некоторые виды цветов, но по большей части они паразиты, грабящие нектар, не передавая полезное количество пыльцы на стигму. Целые группы растений, такие как некоторые виды fynbos Moraea и Erica, производят цветы на липких цветоносах или с липкими трубками венчика, которые открывают доступ только летающим опылителям, будь то птицы, летучие мыши или насекомые.

Табанид муха на цветке чертополоха

Мухи-падальщики и мясные мухи из таких семейств, как Calliphoridae и Sarcophagidae , важны для некоторых видов растений, цветы которых источают зловонный запах . Экологическая стратегия растений варьируется; Некоторые виды Stapelia , например, привлекают мух-падальщиков, которые безуспешно откладывают яйца на цветок, где 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 - важные опылители цветковых растений во всем мире. [10] Журчалки часто считаются вторыми по значимости опылителями после диких пчел. [10] Хотя журчалки в целом считаются неселективными опылителями, некоторые виды имеют более специализированные отношения. Орхидея Epipactis veratrifolia имитирует феромоны тревоги тли, чтобы привлечь летающих мух для опыления. [11] Другое растение, орхидея туфелька на юго-западе Китая, также добивается опыления обманом, используя врожденное предпочтение желтого цвета сирфида. [12]

Некоторые самцы плодовых мушек Bactrocera являются эксклюзивными опылителями некоторых диких орхидей Bulbophyllum, которые лишены нектара и имеют определенный химический аттрактант и вознаграждение (метилэвгенол, кетон малины или зингерон), присутствующие в их цветочных ароматах. [13] [14] [15]

Взрослые комары действуют как опылители, питаясь нектаром. Известно, что Aedes communis , вид, обитающий в Северной Америке, опыляет Platanthera obtusata , обычно называемую орхидеей с тупыми листьями. [16] [17]

Стратегия, представляющая большой биологический интерес, - это стратегия сексуального обмана, когда растения, как правило, орхидеи, производят удивительно сложные комбинации феромонных аттрактантов и физической имитации, которые побуждают пчел- самцов или ос пытаться спариваться с ними, передавая в процессе поллинии . Примеры известны со всех континентов, кроме Антарктиды , хотя Австралия, кажется, исключительно богата примерами. [18]

Некоторые двукрылые (мухи) могут быть основными опылителями на возвышенностях гор [19] [20], тогда как виды Bombus являются единственными опылителями среди Apoidea в альпийских регионах на границе леса и за ее пределами.

Другие отряды насекомых редко бывают опылителями и обычно только случайно (например, Hemiptera, такие как Anthocoridae и Miridae ).

Позвоночные [ править ]

Тропические цветы , как такка шантрье являются летучая -pollinated.
Зеленый виолетеар с пыльцой на клюве, заповедник Кури Канча , Коста-Рика

Летучие мыши являются важными опылителями некоторых тропических цветов, которые приезжают сюда за нектаром. [21] Птицы, особенно колибри , медоеды и солнечные птицы, также хорошо опыляют растения, особенно цветы с глубоким горлом. Другие позвоночные животные , такие как кинкажу , обезьяны , лемуры , опоссумы , грызуны и ящерицы [22] , опыляют некоторые растения.

Люди могут быть опылителями, так как многие садоводы обнаружили, что они должны вручную опылять садовые овощи , будь то из-за уменьшения количества опылителей (как это происходило в некоторых частях США с середины 20 века) или просто для сохранения генетической чистоты сорта. Для этого можно использовать небольшую щетку или ватный тампон, чтобы переместить пыльцу, или просто постучать или встряхнуть цветки помидора, чтобы высвободить пыльцу для самоопыляющихся цветов. Цветки томатов самооплодотворяются, но (за исключением разновидностей с листьями картофеля) пыльца находится внутри пыльника , и цветок требует встряхивания, чтобы пыльца выпала через поры.. Это может сделать ветер, люди или пчела, издающая звуки (та, которая вибрирует своими крыльями, сидя на цветке), например шмель. Звуковые пчелы - чрезвычайно эффективные опылители томатов, и колонии шмелей быстро заменяют людей в качестве основных опылителей тепличных томатов.

Снижение популяции опылителей и сохранение [ править ]

Основная статья: Уменьшение опылителей

Опылители обеспечивают ключевую экосистемную услугу, жизненно важную для поддержания сообществ как диких, так и сельскохозяйственных растений. В 1999 г. Конвенция о биологическом разнообразии опубликовала Сан-Паульскую декларацию об опылителях, в которой признается решающая роль, которую эти виды играют в поддержке и поддержании продуктивности суши, а также проблемы выживания, с которыми они сталкиваются из-за антропогенных изменений. Сегодня считается, что опылители находятся в состоянии упадка; [23] некоторые виды, такие как шмель Франклина ( Bombus franklini ), были занесены 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 в нашем мире 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 [ править ]

В последнее время экологические группы оказали давление на Агентство по охране окружающей среды, чтобы оно запретило неоникотиноиды , один из видов инсектицидов. В мае 2015 года 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. [24]

Целью целевой группы является «устранение и снижение воздействия множества факторов стресса на здоровье опылителей, включая вредителей и патогены, сокращение среды обитания, нехватку пищевых ресурсов и воздействие пестицидов». [25]

EPA и Министерство сельского хозяйства США ведет целевую группу. [24]

Структура сетей растений-опылителей [ править ]

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. [26]

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 [27] и может даже привести к сильному косвенному содействию между опылителями в суровых условиях. . [28]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. [28]

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. [28]

См. Также [ править ]

  • Самоопыление
  • Партнерство опылителей
  • Опрос: Nation

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Опылитель" . Что такое опылитель? . 2021-02-03.
  2. ^ Fægri, K . и Л. ван дер Пейл. 1979. Принципы экологии опыления. Оксфорд: Пергамон.
  3. Перейти ↑ Fulton M, Hodges SA. 1999. Цветочная изоляция между Aquilegia formosa и A. pubescens . Труды Лондонского королевского общества, серия B 266: 2247–2252.
  4. ^ Ходжес С.А., Уиттолл Дж. Б., Фултон М., Ян Дж. 2002. Генетика цветочных признаков, влияющих на репродуктивную изоляцию между Aquilegia formosa и A. pubescens . Американский натуралист 159: S51 – S60.
  5. ^ Деннис Wm. Стивенсон; Кнут Дж. Норстог и Присцилла К.С. Фосетт (1998). «Биология опыления саговников» . В SJ Owens & PJ Rudall (ред.). Репродуктивная биология . Королевский ботанический сад, Кью . Проверено 9 декабря 2014 .
  6. ↑ Klein AM, Vaissière BE, Cane JH, Steffan-Dewenter I, Cunningham SA, Kremen C, Tscharntke T (февраль 2007 г.). «Значение опылителей в изменении ландшафтов мировых культур» . Ход работы. Биологические науки . 274 (1608): 303–13. DOI : 10.1098 / rspb.2006.3721 . PMC 1702377 . PMID 17164193 .  
  7. ^ Вестбрук, Фред Э .; Бергман, Пол У .; Уирн, Роберт А. (1975). Опыление и медоносная пчела . Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США.
  8. ^ Лефебвр В, Daugeron С, Villemant С, Фонтэн С (июль 2019). «Эмпидиновые мухи опыляют лесную герань так же эффективно, как пчелы» . Письма биологии . 15 (7): 20190230. doi : 10.1098 / rsbl.2019.0230 . PMC 6684995 . PMID 31362609 .  
  9. ^ [1] Архивировано 23 июля 2011 года в Wayback Machine.
  10. ^ а б Ларсон, BMH; Кеван, PG; Иноуэ, DW (2001). «Мухи и цветы: таксономическое разнообразие антофилов и опылителей». Канадский энтомолог . 133 (4): 439–465. DOI : 10,4039 / ent133439-4 .
  11. ^ Stökl J, Brodmann J, Дафни A, Ayasse M, Хансон BS (апрель 2011). «Пахнет тлей: цветки орхидеи имитируют феромоны тревоги тли, привлекающие журчалок для опыления» . Ход работы. Биологические науки . 278 (1709): 1216–22. DOI : 10.1098 / rspb.2010.1770 . PMC 3049078 . PMID 20943694 .  
  12. Перейти ↑ Shi J, Luo YB, Bernhardt P, Ran JC, Liu ZJ, Zhou Q (январь 2009 г.). «Опыление обманным путем у Paphiopedilum barbigerum (Orchidaceae): стаминодия использует врожденные цветовые предпочтения журчалок (Syrphidae)». Биология растений . 11 (1): 17–28. DOI : 10.1111 / j.1438-8677.2008.00120.x . PMID 19121110 . 
  13. ^ Тан, KH, Нишид Р. и Toong, YC (2002) Bulbophyllum Чеиря в цветочных synomone приманки дрозофил выполнять опыление. Журнал химической экологии 28: 1161-1172.
  14. ^ Тан, К. Х. и Р. Нишида. 2005. Синомон или Кайромон? -Цветок Bulbophyllum apertum (Orchidaceae) выделяет кетон малины для привлеченияплодовых мух Bactrocera . Журнал химической экологии. 31 (3): 509-519.
  15. ^ Тан, К. Х. и Р. Нишида. 2007. Зингерон в цветочном синомоне Bulbophyllum baileyi (Orchidaceae) привлекаетплодовых мух Bactrocera во время опыления. Биохимическая систематика и экология 35: 334-341.
  16. ^ «Год опыления: комары как опылители» . неудобная ботаника . 8 июля 2015 . Проверено 28 июля 2017 года .
  17. ^ Statman-Вейль, Зоя. "Aedes communis: Комар-опылитель" . Лесная служба США . Проверено 28 июля 2017 года .
  18. ^ 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.
  19. ^ Лефебвр В, Фонтэн С, Villemant С, Daugeron С (ноябрь 2014). «Являются ли эмпидиновые танцевальные мухи популярными цветочными посетителями в альпийской среде? Пример из Альп, Франция» . Письма биологии . 10 (11): 20140742. DOI : 10.1098 / rsbl.2014.0742 . PMC 4261866 . PMID 25376804 .  
  20. ^ Лефебвр В, Villemant С, Фонтэн С, Daugeron С (март 2018). «Высотное, временное и трофическое разделение цветочных посетителей в альпийских сообществах» . Научные отчеты . 8 (1): 4706. Bibcode : 2018NatSR ... 8.4706L . DOI : 10.1038 / s41598-018-23210-у . PMC 5856740 . PMID 29549294 .  
  21. ^ Стюарт, Алисса Б .; Дудаш, Мишель Р. (01.01.2018). «Стратегии сбора нектара универсальных и специализированных летучих мышей Старого Света в ответ на изменяющиеся во времени цветочные ресурсы». Biotropica . 50 (1): 98–105. DOI : 10.1111 / btp.12492 .
  22. ^ Олсен, JM & A. Valido. 2003. Ящерицы как опылители и распространители семян: островное явление. Тенденции в экологии и эволюции 18: 177–181.
  23. ^ «Новости - Коммуникации - Университет Кентербери - Новая Зеландия» . Comsdev.canterbury.ac.nz. 2012-03-23 . Проверено 21 апреля 2012 .
  24. ^ a b «Новая стратегия США в отношении опылителей делает упор на научное и промышленное сотрудничество» . EPNewswire . 19 мая 2015 . Проверено 29 сентября 2015 года .
  25. ^ «Национальная стратегия по укреплению здоровья медоносных пчел и других опылителей» (PDF) . Белый дом . 19 мая 2015. Архивировано из оригинального (PDF) 21 мая 2015 года . Проверено 29 сентября 2015 года .
  26. ^ Bascompte, J., Джордано, П., Мелиан, CJ, и Олсен, JM (2003). Вложенная сборка мутуалистических сетей растений и животных. Слушания Национальной академии наук, 100 (16), 9383-9387. : [2]
  27. ^ Bastolla, У., Фортуна, штат Массачусетс, Паскуаль-Гарсиа, А., Ferrera, А., Луке, Б., & Bascompte, J. (2009). Архитектура мутуалистических сетей сводит к минимуму конкуренцию и увеличивает биоразнообразие. Природа, 458 (7241), 1018-1020. : [3]
  28. ^ a b c Рычаг, JJ, Nes, EH, Scheffer, M., & Bascompte, J. (2014). Внезапный крах сообществ опылителей. Письма по экологии, 17 (3), 350-359. : [4]

Библиография [ править ]

  • Шпренгель, СК . Das entdeckte Geheimnis der Natur im Bau und in der Befruchtung der Blumen . Берлин, 1793 год.
  • Fægri, K , and L. van der Pijl. Принципы экологии опыления . Нью-Йорк: Pergamon Press, 1979.
  • Персиваль, Мэри С. Цветочная биология . Нью-Йорк: Pergamon Press, 1965.
  • Настоящее, Лесли. Биология опыления . Нью-Йорк: Academic Press, 1983.
  • Бакомпте, Дж., Джордано, П., Мелиан, С.Дж., и Олесен, Дж. М. (2003). « Вложенная сборка мутуалистических сетей растений и животных ». Труды Национальной академии наук, 100 (16), 9383–9387.
  • Бастолла, У., Фортуна, Массачусетс, Паскаль-Гарсия, А., Феррера, А., Луке, Б., и Басконт, Дж. (2009). « Архитектура мутуалистических сетей сводит к минимуму конкуренцию и увеличивает биоразнообразие ». Природа, 458 (7241), 1018–1020.
  • Левер, Дж. Дж., Нес, Э. Х., Шеффер, М., и Бакомпт, Дж. (2014). « Внезапный крах сообществ опылителей ». Письма по экологии, 17 (3), 350–359.

Внешние ссылки [ править ]

  • Партнерство опылителей
  • База данных опылителей и посетителей изображений
  • Ресурсы по опылителям от национальных академий