OPEĽOVAČE: TYPY A ICH VLASTNOSTI, VÝZNAM - BIOLÓGIE

Tieto opeľovače sú zodpovedné biotické činidlá pohlavného rozmnožovania rastlín, ktoré potrebujú k doprave a výmenou peľu medzi ich mužských a ženských kvetinových štruktúr. Väčšina rastlín angiospermu závisí od opeľovania stavovcov alebo bezstavovcov.

Rastliny môžu byť opeľované biotickými alebo abiotickými činidlami. Abiotické látky nevytvárajú vzťahy s rastlinou a môžu byť vetrom alebo vodou. Na druhej strane pri biotickom opelení sa zúčastňuje druhý organizmus, opeľovač, ktorý pravidelne navštevuje kvet a vytvára interakciu opeľovač kvetu.

Kvetina pre návštevy včiel (Zdroj: pixabay.com/)

Vzťah medzi kvetinou a opeľovačom je vzájomný, pretože vo všeobecnosti existuje nejaký druh atraktantu (vôňa a farba) alebo priama odmena (nektár a peľ) pre opeľovač, zatiaľ čo kvetina používa zviera na prepravu peľu a reprodukciu. ,

Väčšina opeľovačov sú „všeobecné“ druhy, ktoré navštevujú širokú škálu rôznych druhov rastlín. Niektoré však majú výhradné preferencie pre konkrétne druhy rastlín a tie sa nazývajú „špecialisti“. Rastliny navštívené týmito odborníkmi majú zložité a špecifické úpravy pre interakciu s ich opeľovačom.

Rôzne typy opeľovačov spôsobujú divergenciu kvetinových vlastností, medzi ktoré patria morfológia, vôňa a farba, veľkosť, odmena, fenológia. Každá vlastnosť je efektívne vybraná pre potreby odmeňovania konkrétnych skupín opeľovačov.

Rudolf Jakob Camerarius bol prvý, kto pozoroval opeľovanie v bisexuálnych kvetoch v roku 1694. Avšak Dobbs a Müller v roku 1750, resp. , razenie termínu „opeľovatelia“.

Druhy a ich vlastnosti

V súčasnosti sú známe štyri typy biotických opeľovačov: hmyz, vtáky, cicavce a druh plazov.

-Insects

V prípade hmyzu sú kvety štruktúrami, ktoré dokážu uspokojiť veľkú časť ich výživových potrieb a získavajú veľkú časť energie, ktorú potrebujú zo sacharidov v nektári alebo peľu.

chrobáky

Chrobáky sú najmenej špecializovanou skupinou hmyzu v opeľovaní a zvyčajne nadväzujú vzťahy s kvetmi z tropických oblastí. Tento hmyz môže extrahovať nektár a peľ iba z plochých, otvorených kvetov, pretože nemajú špecializované štruktúry úst.

Chrobáky s kvetmi majú telá pokryté chĺpkami a šupinami, ktoré sú veľmi užitočné na priľnavosť peľových zŕn. Rastliny rodu Magnolia navštevuje mnoho chrobákov.

letí

Muchy alebo diptera sú špecializovanejšími opeľovačmi ako chrobáky: vďaka svojej malej veľkosti sa dostanú do vnútra kvetov väčšiny druhov a keďže majú špecializované čeľuste, môžu sa ľahko živiť nektárom.

Tento hmyz je zodpovedný za opelenie rastlinných druhov, ktoré prekvitajú v nepriaznivých podmienkach.

Najväčšia rastlina na svete, Amorphophallus titanum, známa ako „kvetina mŕtvoly“, je zvyčajne opeľovaná muškami, ktoré priťahujú nepríjemný zápach, ktorý z nej vychádza.

Hymenoptera

Bee on Sunflower flower (Zdroj: pixabay.com/)

Hymenopterany patria medzi najrozvinutejšie, špecializované a ekonomicky dôležité opeľovače. Táto skupina zahŕňa osy, mravce a včely.

osy

Vosy majú najrôznejšie životné cykly a mechanizmy opeľovania sú veľmi podobné mechanizmom muchy. Nemajú vynikajúce orálne špecializácie, preto majú prístup iba k najotvorenejším kvetom.

Vosy, ako muchy, vyhľadávajú nektár a peľ ako súčasť svojej stravy, nie sú však také špecializované ako včely a rozpoznávajú iba jednu farbu a vôňu kvetín. Tento hmyz predstavuje zložité spoločnosti: prinášajú jedlo svojim mladým, ktoré si po požití nektáru môžu olíznúť čeľuste.

V trópoch sa našli variácie opeľujúcich druhov orchideí, ako napríklad Celosía argentea, doteraz sa však nenašli žiadne druhy rastlín, ktoré boli opeľované len osami.

mravce

Mravec, ktorý navštívi kvetinu (Zdroj: pixabay.com/)

Mravce sa zaujímajú predovšetkým o cukor v kvetoch, či už ide o kvet ako taký alebo o nektáre. Napriek tomu sú také malé, že môžu vstúpiť a opustiť kvety bez toho, aby sa dotýkali prašníkov alebo stigmy, a zdá sa, že ich tvrdé, voskované telá nepriľnú značné množstvo peľu, aby hovorili o opeľovacích látkach.

Mravce sa myslia skôr ako nektarové zlodeji, ako opeľovatelia, takže rastliny vyvinuli nespočetné mechanizmy na zabránenie ich prístupu k kvetu.

Mravce sa väčšinou spájajú s opelením rastlín v púštnych oblastiach. Príkladom je návšteva kvetov sukulentného polykarponu, aby si olizovali nektár, ktorým tiež nesú peľ.

Včely

Včely sú skupinou hmyzu, ktorý je najlepšie prispôsobený na opeľovanie. Takéto zvieratá majú širokú škálu správania, od najjednoduchších (napríklad parazity alebo osamelé včely) po najkomplexnejšie s vysoko štruktúrovanými a hierarchickými spoločnosťami.

Život včiel je orientovaný na ich funkciu opeľovačov, čoho dôkazom sú ich funkčné a morfologické charakteristiky na nájdenie a zhromaždenie nektáru a peľu. Majú veľký čuch, ktorý im pomáha rozlišovať medzi druhmi kvetov, ktoré často navštevujú.

Môžu vytvárať vôňu na kvetine, ktorá ukazuje cestu z úľa na iné včely; tieto značky sa môžu líšiť od 1 do 20 metrov v závislosti od druhu.

Okrem toho majú „komunikačné“ stratégie podobné cikcakému tancu, ktoré používajú na označenie iných včiel v úli umiestnenie kvetu, jeho výživový obsah, smer a vzdialenosť.

Včely sú citlivé na sezónnosť, pretože väčšina z nich používa slnko na udržanie svojej orientácie.

Lepidoptera

Monarch Butterfly navštevujúci kvetinu (Zdroj: pixabay.com/)

Lepidoptera zahŕňa mory a motýle, ktoré sú viac oddelené rozdielom v správaní ako v morfológii. Motýle sú zvykom každodenne, zatiaľ čo mory sú zvykom súmraku alebo noci.

Najzákladnejšie druhy majú čeľuste na žuvanie peľu, zatiaľ čo najrozvinutejšie druhy majú výlučne dlhú a tenkú saciu trubicu. Väčšina motýľov sa živí peľom extrahovaným z kvetov pomocou zariadenia na sanie alebo sondu v tvare sacej trubice.

Čuchová príťažlivosť hrá dôležitú úlohu v kvetinách, ktoré opeľujú mory, zaplavujú tropický nočný vzduch ohromujúcimi vôňami, ktoré mory rozpoznávajú.

Druhy, ktoré tieto Lepidoptera navštevujú, majú obvykle počas dňa zatvorené gombíky a otvorené v noci, aby sa umožnil vstup opeľovača.

-Vertebrates

Opeľovače stavovcov majú veľký význam na africkom a americkom kontinente. Sú to zvieratá oveľa väčšie ako hmyz, zvyčajne teplokrvné a s rôznymi výživovými potrebami.

Tieto opeľovače potrebujú veľké množstvo látok, ako sú bielkoviny, uhľohydráty a tuky s vysokým obsahom kalórií, takže na výživovú požiadavku sa zvyčajne vzťahuje iný zdroj potravy.

Existuje len málo prípadov vtákov a netopierov, ktoré sa živia peľom, aby úplne pokryli ich bielkovinové potreby.

Orioly, kolibríky a dokonca aj tropické datle majú špičku jazyka s vysoko špecializovanými strapcami v zbierke nektáru a peľu, preto sa predpokladá, že by sa tieto špecializované štruktúry a kvetinové štruktúry mohli vyvinúť spoločne.

kolibríky

Hummingbird (Zdroj: pixabay.com/)

Kolibríky sú hlavnými vtákmi s opeľovacou povahou. Majú malé telá a veľmi aktívne metabolizmy, a preto sú schopné absolvovať početné zájazdy v rozsiahlych kvetinových poliach, aby uspokojili svoje vysoké výživové požiadavky.

Kolibríky sú teritoriálne vtáky, ktoré sú schopné prudko hájiť kvety s vysokým obsahom nektáru, najmä v období rozmnožovania.

Kvetiny, ktoré uprednostňujú kolibríky, sú tie, ktoré visia, vystavujú ich orgány voľnému priestoru a majú veľké kvety nektáru vo vnútri kvetu. Príkladom týchto kvetín sú kvety rodu Heliconia.

netopiere

Obrázok cez naturalista.mx

Netopiere majú, podobne ako vtáky, drsný povrch s veľkou kapacitou na prepravu peľu. Keď sa zvieratá nakŕmia, rýchlo sa pohybujú a cestujú na veľké vzdialenosti. Peľ sa našiel vo výkaloch netopierov z rastlín vzdialených viac ako 30 km.

Netopiere špecializované na konzumáciu peľu alebo nektáru majú obrovské oči, dôležitejší čuch ako obvykle (septate) a menej vyvinuté sonarové prístroje.

Niektorí majú schopnosť vznášať sa alebo udržiavať let, zatiaľ čo konzumujú peľ z kvetov, čo je charakteristická vlastnosť ako kolibríky.

Väčšina netopierov na americkom kontinente, rovnako ako netopiere rodu Leptonycteris, pokrýva všetky svoje proteínové potreby z peľu, čo je dostatočné z hľadiska kvantity aj kalorickej kvality.

dôležitosť

Vzťahy medzi rastlinami a opeľovačmi sú jedným z najdôležitejších druhov interakcie medzi rastlinami a zvieratami v prírode. Rastliny nemohli produkovať semená a rozmnožovať sa, keby to nebolo opeľovačov, a bez opeľovačov rastlín by sa nektár nemohol živiť, takže populácie zvierat a rastlín by bez tejto interakcie zmizli.

Biotické opelenie je kľúčovým prvkom biodiverzity vo väčšine skupín rastlín a dokonca aj zvierat a predstavuje dôležitú ekosystémovú službu pre človeka, pretože veľká časť spotreby obilnín závisí od biotického opeľovania kultivarov. ,

Biotické opelenie je nevyhnutné pre väčšinu divých rastlín, ktoré tiež poskytujú stravu a výživu pre mnoho ďalších organizmov, od ktorých závisí človek.

Pokles populácií opeľovačov by automaticky znamenal drastický pokles druhov rastlín, ktorých reprodukcia od nich závisí.

Včely Apis mellifera sú jedným z ekonomicky najcennejších opeľovačov pre obilné monokultúry na celom svete, ktoré sú dôležité aj pre kávu, ovocie a iné semená.

Referencie

Faegri, K., & van der Pijl, L. (1979). Zásady ekológie opeľovania (3. vydanie). Pergamon Press.
Rosas-Guerrero, V., Aguilar, R., Martén-Rodríguez, S., Ashworth, L., Lopezaraiza-Mikel, M., Bastida, JM, & Quesada, M. (2014). Kvantitatívny prehľad syndrómov opeľovania: Predpovedajú kvetinové črty účinné opeľovače? Ecology Letters, 17 (3), 388 - 400.
Feilhauer, H., Doktor, D., Schmidtlein, S., & Skidmore, AK (2016). Mapovanie typov opelenia pomocou diaľkového snímania. Journal of Vegetation Science, 27 (5), 999-1011.
Vizentin-Bugoni, J., Maruyama, PK, de Souza, CS, Ollerton, J., Rech, AR, & Sazima, M. (2018). Siete rastlinných opeľovačov v trópoch: prehľad. V publikácii W. Údajeilado a V. Rico-Gray (Eds.), Ekologické siete v tropoch (s. 73 - 91). Springer International Publishing.
Ulfa, AM, Purnama, RC a Wulandari, Y. (2018). Výsadba záhrad na podporu opeľovačov hmyzu. Conservation Biology, 1 (3), 169–174.
Nicholls, CI a Altieri, MA (2013). Biologická rozmanitosť rastlín zvyšuje včely a iné opeľovače hmyzu v agroekosystémoch. Recenzia. Agronomy for Sustainable Development, 33 (2), 257–274.
IPBES. (2017). Hodnotiaca správa medzivládnej vedeckej politiky. Platforma služieb biodiverzity a ekosystémov v oblasti opeľovačov, opeľovania a výroby potravín. (SG Potts, VL Imperatriz-Fonseca a HT Ngo, vyd.), Medzivládna vedecká politická platforma pre biodiverzitu a ekosystémové služby (IPBES).
Frankel, R., a Galun, E. (1977). Mechanizmy opeľovania, rozmnožovanie a šľachtenie rastlín (zväzok 2).
Ollerton, J., Winfree, R., & Tarrant, S. (2011). Koľko kvitnúcich rastlín je opeľovaných zvieratami? Oikos, 120 (3), 321 - 326
Garibaldi, LA, Steffan-dewenter, I., Winfree, R., Aizen, MA, Bommarco, R., Cunningham, SA, Carvalheiro, LG (2013). Divoký opeľovač zvyšuje ovocnú sadu plodín bez ohľadu na množstvo včelieho medu. Science, 339 (máj), 1608 - 1611.
Kearns, CA, a Inouye, DW (1997). Rastliny, kvetinová konzervatívna biológia a veľa toho, čo sa musí dozvedieť o opeľovačoch a rastlinách. Conservation Biology, 47 (5), 297 - 307.
Klein, AM, Vaissière, BE, Cane, JH, Steffan-Dewenter, I., Cunningham, SA, Kremen, C., & Tscharntke, T. (2007). Význam opeľovačov v meniacej sa krajine pre svetové plodiny. Zborník kráľovskej spoločnosti B: Biological Sciences, 274 (1608), 303–313.

OPEĽOVAČE: TYPY A ICH VLASTNOSTI, VÝZNAM - BIOLÓGIE - 2026