Mimikry v rostlinách - Mimicry in plants

Lobelia cardinalis přitahuje hučení ptáků bez výroby nektar.[1]

v evoluční biologie, mimikry v rostlinách je místo, kde se rostlinný organismus vyvíjí tak, aby fyzicky nebo chemicky připomínal jiný organismus, což zvyšuje Darwinovu kondici mimika. Mimikry v rostlinách byly studovány mnohem méně než mimikry u zvířat, s méně zdokumentovanými případy a recenzovanými studiemi. Může však poskytnout ochranu proti bylinožravý, nebo mohou klamně povzbudit vzájemné organizace, jako jsou opylovače, aby poskytly službu, aniž by na oplátku nabídly odměnu.[2]

Mezi typy mimikry rostlin patří Bakerian, kde samičí květiny napodobují samce stejného druhu, Müllerian mimika květu nebo ovoce, kde rostlina napodobuje odměňující květinu (Dodsonian), lákající opylovače napodobováním jiného druhu květu nebo ovoce, kde jsou krmítka jiného druhu přitahována k falešnému plodu k distribuci semen, Vavilovian, kde plevel je neúmyslně uměle vybrán, aby se podobal a plodina, Pouyannian, ve kterém květina napodobuje samici partnera pro opylovaný hmyz, Batesian, kde neškodný druh odradí predátory napodobováním charakteristik škodlivého druhu a mimikry listů, kde rostlina připomíná nedalekou rostlinu, aby se vyhnula pozornosti býložravců.

Bakerian

Bakerian mimikry, pojmenoval podle anglického přírodovědec Herbert Baker,[3] je forma automatika nebo vnitrodruhová mimika který se vyskytuje u jednoho druhu. V rostlinách samice květiny napodobují samčí květy svého druhu a podvádějí opylovače z odměny. Tato reprodukční mimika nemusí být snadno patrná, protože členové stejného druhu mohou stále vykazovat určitý stupeň sexuální dimorfismus, tj fenotypový rozdíl mezi muži a ženami stejného druhu. To je běžné u mnoha druhů Caricaceae, a rodina z kvetoucí rostliny v pořadí Brassicales, nalezený především v tropický regiony Centrální a Jižní Amerika, a Afrika.[4][5]

Dodsonian

Dodsonian mimikry, pojmenoval podle Američana botanik, orchidolog, a taxonom, Calaway H. Dodson, je forma reprodukční květinové mimikry, ale model patří jinému druhu než mimika.[6] Poskytnutím podobných smyslových signálů jako modelový květ může přilákat své opylovače. Jako Bakerian napodobuje, Ne nektar je poskytován.

Příklady

Epidendrum ibaguense, druh epifytické orchideje rodu Epidendrum který se vyskytuje v Trinidad, Francouzská Guyana, Venezuela, Kolumbie, a severní Brazílie, připomíná květiny Lantana camara a Asclepias curassavica (běžně nazývaný mexický motýlí plevel, krvavý květ, šarlatový druh nebo tropický druh), oba jsou druhy kvetoucí rostlina s první v verbena rodina, zatímco druhá patří do druh mléka rodiny a oba jsou původem z Americké tropy. Epidendrum ibaguense je opylován motýl monarcha (Danaus plexippus) a možná kolibříci.[7] Podobné případy lze pozorovat u některých jiných druhů stejné rodiny. Mimetické druhy mohou mít stále své vlastní opylovače, například brouka Lamellicorn, který obvykle opyluje odpovídajícím způsobem zabarvené Cistus je také známo, že pomáhá při opylování Ophrys druhy, které jsou běžně opylovány včely.[8]

Vavilovian

Hlavní článek: Vavilovianská mimika

Vavilovian mimikry (také známé jako mimikry plodin nebo mimikry plevelů)[n 1]), pojmenovaný podle ruštiny rostlina genetik kdo identifikoval centra původu pěstovaných rostlin, Nikolai Vavilov,[9] je forma mimikry v rostlinách, kde a plevel přichází sdílet jednu nebo více charakteristik s a domestikovaná rostlina po generace umělý výběr.[10] Selekce proti plevelu může nastat usmrcením mladé nebo dospělé plevelů oddělením semena z plodin (kvílení ), nebo oboje. To se od té doby provádí ručně Neolitický krát a v posledních letech do zemědělské stroje.

Pouyannian

Včelí orchidej květina připomíná včelu dostatečně blízko, aby přilákala muže při hledání partnera
Hlavní článek: Pouyannovská mimika

Mnoho rostlin se vyvinulo tak, aby vypadaly jako jiné organismy hmyz. To může mít široké výhody včetně zvyšování opylení. v Pouyannovská mimika,[11] květiny vizuálně napodobují potenciální ženu, ale klíčové podněty jsou často chemické a hmatové.[12]

Příklady

Kladivo orchidej (Drakaea spp., an ohrožený rod orchidej to je přirozené Austrálie ) je jedním z nejvýznamnějších příkladů. Orchidej má vizuální i čichové napodobeniny ženy vosa nalákat muže k ukládání a sběru pylu.[13][je zapotřebí lepší zdroj ]

Orchidej Epipactis helleborine je fyziologicky a morfologicky přizpůsobena tak, aby přitahovala sociální vosy jako jejich primární opylovače. Sociální vosy krmí své larvy hmyzem, jako jsou housenky. K nalezení kořisti používají kombinaci vizuálních a čichových podnětů. Květy E. helleborine a E. purpurata emitují těkavé zelené listy (GLV), které jsou atraktivní pro pěstitele sociálních vos Vespula germanica a V. vulgaris. Několik E. helleborine GLV, které vyvolaly reakci v anténách vos, byly také emitovány zelnými listy zamořenými housenkami (Pieris brassicae ), což jsou běžné položky kořisti pro vosy. Navzdory velké odměně za nektar je tento druh téměř opomenut ostatními opylovači.[14]

Mršinové květiny napodobují vůni a vzhled hnijícího masa, aby přilákali nekrofágní (mrchožravý) hmyz, jako jsou mouchy z masa (Sarcophagidae ), mušky (Calliphoridae ), domácí mouchy (Muscidae ) a někteří brouci (např. Dermestidae a Silphidae ), která hledají mrtvá zvířata k použití jako plodiště. Rozkládající se vůně květu pochází z oligosulfidů, rozpadlých bílkovin, které obsahují aminokyseliny methionin a cystein. Zatímco mršinové květiny produkují malé množství nektaru, nemusí to nutně nutně vést k jeho vzájemnému vztahu k nekrofágnímu hmyzu. Hmyz snáší vejce na zdechliny, což znamená, že si je mýlí s místy kladení vajíček. Nektar působí jako návnada, která přibližuje hmyz k reprodukčním částem květu.[15]

Batesian

Hlavní článek: Batesova mimika

Batesova mimika je forma mimikry, pojmenoval podle anglického přírodovědec Henry Walter Bates, kde se vyvinul neškodný druh, který napodobuje varovné signály škodlivého druhu namířené proti a dravec.

Příklady

U rostlin byla pozorována trnová mimikra dvou typů. První, zvláštní případ intraorganické Batesovské mimikry charakteristické pro Aloe sp. (Liliaceae), W. filifera (Palmaceae) a desítky druhů agáve, včetně A. applanta, A. salmiana, a A. obscura. Tyto rostliny vytvářejí otisky nebo zabarvení na tváři svých listů v důsledku toho, že zuby podél okrajů tohoto listu (nebo jiného listu) vtlačují trvalé prohlubně do masa neostnatých částí.

Druhý typ trnové mimikry, klasičtější případ Batesovské mimiky, zahrnuje špičaté, barevné orgány, jako jsou pupeny, listy a plody memetických druhů rostlin, které napodobují aposematické barevné trny, které se nenacházejí nikde jinde v organismu.[16]

Několik rostlin rostoucích v Izraeli, Estonsku, Řecku a Japonsku vykazuje možnou mimikrii pavoučí sítě. Na nově rozšířených stoncích a listech se vytvářejí husté bílé trichomy, které kvůli dravému zvyku nebo toxicitě odradí býložravce. Může to být případ vizuální mimiky nebo vnímavého vykořisťování. Mezi příklady případů patří nové pupeny Onopordum z Izraele, Carthamus sp. z Řecka, květinové hlavy Arctium tomentosum z Estonska, rodící se list Tussilago farfara z Estonska a nové listy Osmunda japonica z Japonska.[17]

Kryptická mimikry

V ekologii krypse je schopnost organismu zabránit detekci jinými organismy. Kryptická mimika je tedy situace, kdy organismus kořisti podvádí potenciálního predátora poskytováním falešných signálů nebo nedostatkem signálů. Kryptické mimikry v rostlinách se obvykle dosahuje vizuálně.

Příklady

Boquila trifoliata, jihoamerický člen rodiny Lardizabalaceae, je popínavá réva s velmi variabilní fenotyp. Je schopen napodobit listové rysy rostlinných druhů, na kterých se drží, a přijímá barevný tvar a velikost. Kamufláží jeho listových příloh, Boquila snižuje jeho rychlost bylinožravosti.[18]

Viz také

Poznámky

  1. ^ V tomto případě je plevel mimický, nikoli model jako v mravenčí mimikry.

Reference

  1. ^ Williamson & Black 1981, str. 494–496.
  2. ^ Pannell, John R .; Farmář, Edward E. (2016-09-12). „Mimikry v rostlinách“. Aktuální biologie. 26 (17): R784 – R785. doi:10.1016 / j.cub.2016.04.005. PMID  27623255.
  3. ^ Barrett, S.C.H. (2001). „Éra Bakera a Stebbinse se chýlí ke konci“. Vývoj. 55 (11): 2371–2374. doi:10.1554 / 0014-3820 (2001) 055 [2371: tbasec] 2.0.co; 2.
  4. ^ Baker 1976, s. 161–169.
  5. ^ Bawa 1980, str. 467–474.
  6. ^ Dodson & Frymire 1961, str. 133–139.
  7. ^ Boyden 1980, str. 135–136.
  8. ^ Kullenberg 1961, s. 1–340.
  9. ^ Vavilov 1951, s. 1–366.
  10. ^ Pasteur 1982, str. 169–199.
  11. ^ Pasteur 1982, str. 169.
  12. ^ van der Pijl a Dodson 1966, s. 129–141.
  13. ^ Kladívková orchidej a vosy.
  14. ^ Brodmann, Jennifer; Twele, Robert; Francke, Wittko; Hölzler, Gerald; Zhang, Qing-He; Ayasse, Manfred (2008-05-20). „Orchideje napodobují těkavé rostliny zelených listů, které přitahují vosy lovící kořist k opylování“. Aktuální biologie. 18 (10): 740–744. doi:10.1016 / j.cub.2008.04.040. PMID  18472423.
  15. ^ Johnson, Steven D. (11.7.2016). „Mršinové květiny“. Aktuální biologie. 26 (13): R556 – R558. doi:10.1016 / j.cub.2015.07.047. PMID  27404246.
  16. ^ Lev-Yadun, Simcha (21. 9. 2003). "Zbraň (trn) automimikry a mimikry aposematických barevných trnů v rostlinách". Journal of Theoretical Biology. 224 (2): 183–188. doi:10.1016 / S0022-5193 (03) 00156-5. ISSN  0022-5193.
  17. ^ Yamazaki, Kazuo; Lev-Yadun, Simcha (07.01.2015). "Hustá produkce bílého trichomu rostlinami jako možná mimika hedvábného členovce nebo hýf houb, které odradí býložravce". Journal of Theoretical Biology. 364: 1–6. doi:10.1016 / j.jtbi.2014.08.045. ISSN  0022-5193. PMID  25193285.
  18. ^ Gianoli, Ernesto; Carrasco-Urra, Fernando (05.05.2014). „Listová mimikry v horolezecké rostlině chrání před bylinami“. Aktuální biologie. 24 (9): 984–987. doi:10.1016 / j.cub.2014.03.010. PMID  24768053.

Zdroje