ОПИЛЮВАЧІ: ТИПИ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА, ЗНАЧЕННЯ - БІОЛОГІЯ

У запильниках відповідальних біотичні агенти статевого розмноження рослин, які потребують транспортування і обмін пилку між їх чоловічими і жіночими квітковими структурами. Більшість рослин покритонасінних залежать від хребетних або безхребетних тварин для їх запилення.

Рослини можуть запилюватися біотичними або абіотичними агентами. Абіотичні засоби не встановлюють зв’язку з рослиною і можуть бути вітром або водою. З іншого боку, в біотичному запиленні бере участь другий організм - запилювач, який регулярно відвідує квітку і встановлює взаємодію між квіткою та запилювачем.

Бджола, що відвідує квітку (Джерело: pixabay.com/)

Зв'язок між квіткою та її запилювачем є взаємним, оскільки для запилювача зазвичай існує якийсь тип атракціону (запах та колір) або пряма винагорода (нектар та пилок), тоді як квітка використовує тварину для транспортування свого пилку та розмноження. .

Більшість запилювачів - "загальнолюдські" види, які відвідують велику різноманітність різних видів рослин. Однак деякі мають ексклюзивні переваги щодо конкретних видів рослин, і вони відомі як "фахівці". Заводи, які відвідують ці фахівці, мають складні та специфічні пристосування для взаємодії зі своїм запилювачем.

Різні типи запилювачів спричиняють розбіжність у рослинних ознаках, які включають морфологію, запах та колір, розмір, нагороду, фенологію тощо. Кожна ознака ефективно підбирається для потреб у нагородах певних груп запилювачів.

Рудольф Якоб Камарарій вперше спостерігав запилення бісексуальних квітів у 1694 р. Однак, Доббс та Мюллер у 1750 та 1751 роках детально перехресне запилення та значення тварин, таких як комахи, для транспортування пилку. , що вводить термін "запилювачі".

Види та їх характеристика

В даний час відомі чотири типи біотичних запилювачів: комахи, птахи, ссавці та вид рептилій.

-Інсекти

Для комах квіти - це структури, здатні задовольнити значну частину своїх харчових потреб, отримуючи значну частину енергії, яка їм потрібна від вуглеводів у нектарі чи пилку.

Жуки

Жуки - найменш спеціалізована група комах з запиленням і зазвичай встановлюють стосунки з квітами з тропічних районів. Ці комахи можуть видобувати нектар і пилок лише з плоских, відкритих квітів, оскільки вони не мають спеціалізованих ротових структур.

Квіткові жуки мають тіла, покриті волосками і лусочками, які дуже корисні для прилягання пилкових зерен. Рослини роду Magnolia відвідують багато жуків.

Мухи

Мухи або диптери є більш спеціалізованими запилювачами, ніж жуки: завдяки своїм невеликим розмірам вони потрапляють до внутрішніх приміщень квіток більшості видів і оскільки мають спеціалізовані щелепи, вони можуть легко харчуватися нектаром.

Ці комахи відповідають за запилення видів рослин, які процвітають в несприятливих умовах.

Найбільша у світі квітуча рослина - Amorphophallus titanum, відома як «квітка трупа», як правило, запилюється мухами, яких привертає неприємний запах, що виходить від квітки.

Гіменоптери

Бджола на квітці соняшника (Джерело: pixabay.com/)

Гіменотерапії - одні з найбільш розвинених, спеціалізованих та економічно важливих запилювачів. До цієї групи належать оси, мурахи та бджоли.

Оси

Оси мають найрізноманітніші життєві цикли і мають механізми запилення, дуже схожі на механізми мух. Вони не мають великих усних спеціалізацій, тому можуть отримати доступ лише до найвідкритіших квітів.

Оси, як мухи, шукають нектар і пилок як частину свого раціону, але вони не настільки спеціалізовані, як бджоли і розпізнають лише один колір і запах у квітках. Ці комахи представляють складні суспільства: вони приносять їжу своїм молодикам, які можуть облизувати щелепи після прийому нектару.

У тропіках зафіксовано попередження щодо запилення таких видів орхідей, як Celosía argentea, однак на сьогоднішній день не знайдено жодних видів рослин, які запилювались лише осами.

Мурахи

Мураш відвідує квітку (Джерело: pixabay.com/)

Мурашок цікавить насамперед цукор у квітках, як квітка сам по собі, так і нектари. Незважаючи на це, вони настільки малі, що можуть входити і залишати квіти, навіть не торкаючись пильовиків або клейма, а їхні тверді, восковидні тіла, схоже, не містять значної кількості пилку, щоб говорити про запилювачі.

Мурахи вважаються крадіями нектару, а не запилювачами, тому рослини виробили незліченну кількість механізмів, щоб запобігти їх доступу до квітки.

Мурахи пов'язані в основному із запиленням рослин у пустельних районах, прикладом є відвідування квітів соковитих Полікарпону для облизування їх нектару, за допомогою якого вони також переносять пилок.

Бджоли

Бджоли - це група комах, найкраще пристосованих для запилення. Такі тварини мають широкий спектр поведінки, від найпростіших (таких як паразити чи одиночні бджоли) до найскладніших з високоструктурованими та ієрархічними суспільствами.

Життя бджіл орієнтоване на їх функцію запилювачів, доказом цього є їх функціональні та морфологічні характеристики пошуку та збирання нектару та пилку. Вони мають чудовий нюх, що допомагає їм розрізняти види квітів, які вони часті.

Вони можуть створити ароматичні позначки на квітці, щоб вказати шлях від вулика до інших бджіл; ці позначки можуть варіюватися від 1 до 20 метрів залежно від виду.

Крім того, у них є "комунікаційні" стратегії, подібні до зигзагоподібного танцю, які вони використовують для позначення інших бджіл у вулику розташування квітки, її поживного вмісту, напрямку та відстані.

Бджоли чутливі до сезонності, оскільки більшість із них використовують сонце для збереження орієнтації.

Lepidoptera

Метелик монарх відвідує квітку (Джерело: pixabay.com/)

Lepidoptera охоплює як молі, так і метеликів, які розділені більше різницею в поведінці, ніж у морфології. Метелики звичні добові, а молі - сутінки або нічні звички.

Найбільш базальні види мають щелепи для жування пилку, тоді як більш розвинені мають виключно довгу і тонку всмоктувальну трубку. Більшість метеликів харчуються пилком, що видобувається з квітів, використовуючи рот, що має форму всмоктування, або апарат для хоботка.

Нюховий атракціон відіграє важливу роль у квітках, що запилюють мотиків, вони заливають тропічне нічне повітря надзвичайними ароматами, які можуть розпізнати молі.

Види, які відвідують ці Lepidoptera, зазвичай вдень закривають ґудзики та відкриваються вночі, щоб дозволити входження запилювача.

-Веребратні

Запилювачі хребців мають велике значення на Африканському та Американському континентах. Вони є тваринами, значно більшими за комах, як правило, теплокровні та мають різні харчові потреби.

Ці запилювачі потребують великої кількості речовин, таких як білок, вуглеводи та висококалорійні жири, тому потреба в харчуванні зазвичай покривається іншим джерелом їжі.

Немало випадків птахів і кажанів, які харчуються пилком, щоб повністю покрити свою потребу в білках.

Оріоли, колібрі та навіть тропічні дятли мають кінчик язика з вузькоспеціалізованими бахромою для збору нектару та пилку, тому можна припустити, що, можливо, ці спеціалізовані структури та квіткові структури могли розвиватися разом.

Колібрі

Колібрі (Джерело: pixabay.com/)

Колібрі - головні птахи із запилюючим характером. У них маленькі тіла і надзвичайно активні метаболізми, саме тому вони здатні здійснити численні тури по величезних квіткових полях, щоб задовольнити свої високі харчові потреби.

Колібрі - територіальні птахи, здатні жорстоко захищати квіти з високим вмістом нектару, особливо в період розмноження.

Квіти, які віддають перевагу колібрі, - це ті, що звисають, відкриваючи їхні органи вільному простору і мають великі резервуари нектару всередині квітки. Прикладом цих квітів є квіти роду Heliconia.

Кажани

Зображення через naturalista.mx

Кажани, як і птахи, мають шорстку поверхню з великою здатністю транспортувати пилок. Ці тварини швидко рухаються і проїжджають великі відстані, коли виходять годувати. Пилок виявлений у фекаліях кажанів у рослин, розташованих на відстані понад 30 км.

Кажани, що спеціалізуються на споживанні пилку або нектару, мають величезні очі, важливіший нюх, ніж звичайні (септат) і менш розвинений сонарний апарат.

Деякі мають здатність плавати або підтримувати політ, споживаючи пилок з квітів, властивість, схожа на колібрі.

Більшість кажанів на американському континенті, як і у роду Leptonycteris, покривають усі свої потреби в білках з пилку, цього достатньо як за кількістю, так і за калорійністю.

Важливість

Взаємовідносини рослини-запилювача є одним із найважливіших видів взаємодії рослина-тварина в природі. Рослини не могли б давати насіння та розмножуватися, якби не запилювачі, і без рослин запилювачі не могли б харчуватися нектаром, тож як тваринні, так і рослинні популяції зникали б без цієї взаємодії.

Біотичне запилення є ключовим елементом біорізноманіття більшості рослин і навіть тварин і є важливою екосистемною службою для людини, оскільки значна частина споживання зернових залежить від біотичного запилення культурних сортів. .

Біотичне запилення є важливим для більшості диких рослин, які також забезпечують їжею та харчуванням для багатьох інших організмів, від яких залежить людина.

Зменшення популяції запилювачів автоматично означало б різке зниження видів рослин, відтворення яких залежить від них.

Бджоли Apis mellifera є одним з найбільш економічно цінних запилювачів зернових монокультур у всьому світі, також важливим для кави, фруктів та інших насіннєвих культур.

Список літератури

Faegri, K., & van der Pijl, L. (1979). Принципи екології забруднення (3-е видання). Пергамоновий прес.
Rosas-Guerrero, V., Aguilar, R., Martén-Rodríguez, S., Ashworth, L., Lopezaraiza-Mikel, M., Bastida, JM, & Quesada, M. (2014). Кількісний огляд синдромів запилення: чи прогнозують квіткові ознаки ефективних запилювачів? Екологічні листи, 17 (3), 388–400.
Feilhauer, H., Doktor, D., Schmidtlein, S., & Skidmore, AK (2016). Картографування типів запилення за допомогою дистанційного зондування. Journal of Vegetation Science, 27 (5), 999-1011.
Vizentin-Bugoni, J., Maruyama, PK, de Souza, CS, Ollerton, J., Rech, AR, & Sazima, M. (2018). Мережі рослин-запилювачів у тропіках: огляд. У W. Dátilado & V. Rico-Grey (ред.), Екологічні мережі в тропіках (с. 73–91). Міжнародне видавництво Springer
Ulfa, AM, Purnama, RC, & Wulandari, Y. (2018). Посадка садів для підтримки запилювачів комах. Консерваційна біологія, 1 (3), 169–174.
Ніколс, CI, і Altieri, MA (2013). Біорізноманіття рослин посилює бджіл та інших запилювачів комах в агроекосистемах. Огляд. Агрономія сталого розвитку, 33 (2), 257–274.
IPBES. (2017). Звіт про оцінку Міжурядової наукової політики. Платформа біорізноманіття та екосистемних послуг щодо запилювачів, запилення та виробництва продуктів харчування. (SG Potts, VL Imperatriz-Fonseca, & HT Ngo, ред.), Міжурядова науково-політична платформа біорізноманіття та екосистемних послуг (IPBES).
Frankel, R., & Galun, E. (1977). Механізми запилення, розмноження та розведення рослин (т. 2).
Ollerton, J., Winfree, R., & Tarrant, S. (2011). Скільки квітучих рослин запилюються тваринами? Ойкос, 120 (3), 321–326
Гарібальді, Лос-Анджелес, Штеффан-Девентер, І., Вінфрі, Р., Айзен, штат Массачусетс, Боммарко, Р., Каннінгем, SA, Карвалейро, LG (2013). Дикі запилювачі покращують фруктовий набір врожаю незалежно від кількості медоносних бджіл. Наука, 339 (травень), 1608–1611.
Kearns, Каліфорнія, & Inouye, DW (1997). Рослини, біологія збереження цвітіння та багато ще належить дізнатися про запилювачі та рослини. Консерваційна біологія, 47 (5), 297–307.
Klein, AM, Vaissière, BE, Cane, JH, Steffan-Dewenter, I., Cunningham, SA, Kremen, C., & Tscharntke, T. (2007). Важливість запилювачів у зміні ландшафтів для світових культур. Праці Королівського товариства B: Біологічні науки, 274 (1608), 303–313.

ОПИЛЮВАЧІ: ТИПИ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА, ЗНАЧЕННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025