Koevolution und Bestäubung

Die Koevolution von Blütenpflanzen und ihren tierischen Bestäubern stellt eines der auffälligsten Beispiele der Natur für Anpassung und Spezialisierung dar. Es zeigt auch, wie die Interaktion zwischen zwei Gruppen von Organismen eine Schrift der biologischen Vielfalt sein kann.

Blütenpflanzen passen sich ihren Bestäubern an, die sich wiederum an die Pflanzen anpassen. Jeder der beteiligten Organismen stellt somit ein evolutionäres „bewegtes Ziel“ dar., Die Beziehung zwischen diesen fern verwandten Taxa ist im weiteren Sinne symbiotisch, was das Leben charakterisiert und zu dem hohen Grad an Komplexität und Vielfalt führt, den wir in der Natur wahrnehmen.

Wenn die Regel in der Natur „was auch immer funktioniert“ ist, sind unsere Beobachtungen, dass viele Dinge funktionieren und dass sich das, was funktioniert, ständig ändert. Unser Verständnis ist, dass sich jede Spezies zu ihrem eigenen Vorteil entwickelt; In der Koevolution kollidieren diese beiden Eigeninteressen und bemerkenswerte Dinge passieren.,

Bienen

Zum Beispiel scheinen Bienen besonders geschickt darin zu sein, bilaterale Symmetrie und die Farben Blau und Gelb wahrzunehmen und Blütenteile zu manipulieren. Pflanzen, die von Bienen bestäubt werden, unterliegen daher einem starken selektiven Druck, der die bilaterale Symmetrie und diese Farben begünstigt.

Die Blüten üben wiederum Druck auf die Bienen aus und begünstigen Haarigkeit, Körperform und Verhalten, die Pollen effektiv übertragen. Die daraus resultierende Spezialisierung kann einen Trend zu einer exklusiven Beziehung begünstigen, was jedem Teilnehmer zugute kommen kann.,

Die Pflanze gewinnt die Konstanz der Biene, die sich auf die jeweilige Art konzentriert und die Bestäubung weit auseinander liegender, spezialisierter Blüten erleichtert. Die Biene erhält exklusiven Zugang zum Nektar. Die Spezialisierung kann zur Entwicklung der Isolation beitragen, oft ein Bestandteil der Speziation.

Ein langer Sporn

Die Koevolution kann komplex sein und die Wechselwirkungen zahlreicher Merkmale beinhalten, oder in einigen Fällen kann sie einfacher sein, z. B. wenn der Hin-und Herdruck längere Blütenröhrchen begünstigt und längere Insektenzungen oder Vogelschnäbel zu Extremen von jedem führen können., Kolibrischnäbel und die langröhrigen Blüten einiger Pflanzen, die sie bestäuben, werden häufig als Beispiele verwendet.

Charles Darwin beschrieb einen interessanten Fall der Koevolution von bestäuberblühenden Pflanzen in Madagaskar: Die Sternorchidee Angraecum sesquipedale hat fußlange Sporen mit dem Nektarstock an der Spitze. Im Jahr 1862, als Darwin diese Orchidee untersuchte, sagte er voraus, dass eine langzüngige Motte gefunden werden würde, die sie bestäubte; Zu dieser Zeit war keine Motte mit dieser extremen Zungenlänge bekannt.,

Dann, 1903, wurde er als richtig erwiesen, als eine langzüngige Motte, Xanthopan morganii praedicta, entdeckt wurde. Es wurde so genannt, weil sein Auftreten vorhergesagt worden war.

Wind und Wasser

Unter den Gefäßpflanzen findet sich der mit Abstand größte Anteil an Vielfalt unter den Blütenpflanzen, dem jüngsten Pflanzenphylum, das sich entwickelt. Die Washington Flora-Checkliste (http://biology.burkemuseum.org/herbarium/waflora/checklist.php) Berichte 3,668 taxa (Arten, Unterarten und Sorten) im Staat Washington.

Eine Handvoll (30) davon sind Nadelbäume, und ein paar mehr (86) sind sporenproduzierende Pflanzen wie Farne und Schachtelhalme., Der rest sind im wesentlichen alle blühenden Pflanzen.

Einige dieser blühenden Pflanzen, wie die Gräser (345), Seggen (197) und Binsen (63), werden vom Wind bestäubt, obwohl angenommen wird, dass diese Familien von insektenbestäubten Vorfahren stammen. Einige Arten werden von Kolibris bestäubt, und einige (wie Weiden) scheinen sowohl Insekten als auch den Wind zu nutzen. Die große Mehrheit der Blütenpflanzen ist jedoch von Insekten abhängig.,

Da Pflanzen an Ort und Stelle verwurzelt sind, können sie nicht auf der Suche nach einander zum Zweck der Befruchtung reisen, und so sind Pflanzen durch die Äonen nur als alternative Strategien gelungen.

Je mehr angestammte Pflanzen wie Farne und ihre engeren Verwandten auf Wasser angewiesen sind: Samenzellen müssen durch Wasser zu empfänglichen Eizellen schwimmen. Schwimmen hat funktioniert und tut es immer noch, aber es stellt eine ernsthafte räumliche Einschränkung dar. Ein Zentimeter oder so ist ein langes Schwimmen für eine einzelne flagellierte Zelle.,

Die Nadelbäume machten einen großen Sprung nach vorne, als die Fähigkeit entstand, den Transport von Samenzellen innerhalb von Pollenkörnern zu erreichen, die durch den Wind verbreitet werden konnten. Der Wind kann Pollen Meilen statt Zentimeter transportieren.

Die Windbestäubung hat jedoch auch ihre eigenen Einschränkungen. Der Pollenbehälter einer Konifere ist ein kleines Ziel, und der Wind weht wie es will. Die Windbestäubung funktioniert nur dann gut, wenn große Pollenmengen produziert werden und die Pflanzen in ziemlich dichten Konzentrationen wachsen.,

, Dass abominable mystery

Dann, irgendwann vor etwa 160 Millionen Jahren, in dem, was Darwin bezeichnet als „abominable mystery“, Blütenpflanzen erschienen, obwohl Sie nicht erreichen Dominanz in der Welt der Pflanzen, bis über die Zeit der Dinosaurier ausgestorben.

Der Pollentransport war nicht mehr durch die Launenhaftigkeit des Windes begrenzt, sondern wurde von lebenden Organismen, wahrscheinlich anfänglich Käfern, durchgeführt. Im Gegensatz zum Wind können sich Tiere auf eine einzelne Art konzentrieren und lange Strecken zwischen Mitgliedern dünn verteilter Individuen zurücklegen., Und entscheidend ist aus meiner Sicht, dass sich auch Tiere anpassen, ebenso wie die Blumen, die sie bestäuben.

Anstelle der Evolution eines Organismus begegnen wir der Koevolution, bei der sich jeweils zwei verschiedene Organismen als Reaktion aufeinander entwickeln. Das Ergebnis war in der Tat eine Explosion der biologischen Vielfalt, sowohl bei Blütenpflanzen als auch bei den Tieren, die sie bestäuben.

Bestäuber und Blütentypen

Die folgende Tabelle zeigt einige der allgemeinen Merkmale der häufigsten Bestäuber im Bundesstaat Washington und die Pflanzenmerkmale, die sich mit ihnen gelöst haben., Dies sind Verallgemeinerungen, und Sie werden viele Ausnahmen sehen, wenn Sie schauen. Aber ich hoffe, dass diese typischen Beziehungen Ihre Wahrnehmung der Wechselwirkungen zwischen den Pflanzen und Tieren um Sie herum erhöhen.

Bestäuber	Bestäubereigenschaften	Typische Blütentypen	Beispielpflanzen
Kolibris	Lange Rechnungen, hochentwickelte Fähigkeit, Rot wahrzunehmen, hoher Stoffwechselbedarf, Schwebefähigkeit.,	Rote oder rötliche Blüten, lange breite Röhren, oft hängend oder horizontal, große Nektar-Belohnungen.	Geißblatt, Johannisbeeren, salmonberry, columbine.
Bienen, einschließlich Hummeln, Honigbienen und Einzelbienen	Wahrnehmung bilateraler Symmetrie, blauer und gelber Farben und ultraviolettem Licht; Geschicklichkeit bei der Manipulation von Pflanzenteilen, Fähigkeit, durch Summen stark zu vibrieren, Bedarf an Nektar und Pollen.,	Blumen mit bilateraler Symmetrie, oft in Blau-oder Gelbtönen, Nektar-Führer im ultravioletten Spektrum, Blumen, die Geschicklichkeit erfordern, um zu öffnen, manchmal glockenförmige Blüten.	Lupinen, Klee, Orchideen, Penstemons, Erdbeeren (buzz Bestäubung).
Schmetterlinge	Hohe nektar bedürfnisse, erfordern sonnenlicht für fliegen, lange zungen	Helle farben, oft rohr blumen, nektar belohnungen.	Phlox, Wolfsmilch -, Sonnenblumen Familie.,
Motten	fliegen oft nachts, empfindlich gegen Duft, Schwebefähigkeit.	Weiße oder blasse Blüten, die sich nachts öffnen und tagsüber schließen können und Düfte, hängende oder horizontale Blüten freisetzen	Catchfly, Sticksaed, wilder Tabak.
Fliegen, einschließlich Mücken	Angezogen von Gerüchen (manchmal unangenehm für den Menschen), Generalisten.	In der Regel offen zugänglich Blumen, oft Freisetzen Gerüche Fliegen attraktiv finden.	Viele Verbundwerkstoffe, Sandwürmer, Mustards, Lomatiums.,

Nachgedruckt, mit Genehmigung, von Douglasia, Band 38, Nr. Washington Native Plant Society (www.wnps.org)