Coevolution and bestuiving

De coevolution van bloeiende planten en hun dierlijke bestuivers presenteert een van de meest opvallende voorbeelden van aanpassing en specialisatie in de natuur. Het laat ook zien hoe de interactie tussen twee groepen organismen een bron van biologische diversiteit kan zijn.

bloeiende planten passen zich aan aan hun bestuivers, die zich op hun beurt aan de planten aanpassen. Elk van de deelnemende organismen presenteert zo een evolutionair “bewegend doel”., De relatie tussen deze ver verwante taxa is symbiotisch in de brede zin die het leven kenmerkt en die aanleiding geeft tot de hoge mate van complexiteit en diversiteit die we waarnemen in de natuur.

als de regel in de natuur “wat werkt” is, zijn onze observaties dat veel dingen werken, en dat wat werkt blijft veranderen. Ons begrip is dat elke soort evolueert in zijn eigen voordeel; in co-evolutie, deze twee eigenbelang botsen, en opmerkelijke dingen gebeuren.,bijen

bijen

bijvoorbeeld, bijen blijken bijzonder bedreven in het waarnemen van bilaterale symmetrie en de kleuren blauw en geel, en in het manipuleren van bloemdelen. Planten die door bijen worden bestoven worden dus onderworpen aan een sterke selectieve druk die bilaterale symmetrie en die kleuren bevordert.

op hun beurt oefenen de bloemen druk uit op de bijen, wat haarzucht, lichaamsvorm en gedrag bevordert dat pollen effectief overbrengen. De resulterende specialisatie kan een trend in de richting van een exclusieve relatie, die in het voordeel van elke deelnemer kan zijn.,

de plant verkrijgt de bestendigheid van de bij, die majoreert op de specifieke soort en de bestuiving van wijd verspreide, gespecialiseerde bloemen vergemakkelijkt. De bij krijgt exclusieve toegang tot de nectar. De specialisatie kan bijdragen tot het ontwikkelen van isolatie, vaak een component van speciatie.

een lange spoor

Coevolution kan complex zijn, met de interacties van talrijke kenmerken, of in sommige gevallen kan het eenvoudiger zijn, bijvoorbeeld wanneer de heen en weer druk ten gunste van langere bloembuizen en langere insectentongen of vogelsnavels tot extremen van elk kan leiden., Kolibriesnavels en de lange buisvormige bloemen op sommige planten die ze bestuiven worden vaak als voorbeeld gebruikt.

Charles Darwin beschreef een interessant geval van bestuiver-bloeiende plant coevolution in Madagaskar: de sterorchidee, Angraecum sesquipedale, heeft voet-lange sporen, met de nectar aan de top. In 1862, toen Darwin deze orchidee onderzocht, voorspelde hij dat er een langtong mot zou worden gevonden die de orchidee bestoven; geen mot met die extreme lengte van de tong was bekend op het moment.,

toen in 1903 een langtongvlinder, Xanthopan morganii praedicta, werd ontdekt, bleek hij gelijk te hebben. Het werd zo genoemd omdat het voorkomen ervan was voorspeld.

Wind en water

bij vaatplanten is het grootste aandeel van de diversiteit verreweg te vinden bij de bloeiende planten, de meest recente plantenfamilie die evolueert. De Washington Flora Checklist (http://biology.burkemuseum.org/herbarium/waflora/checklist.php) meldt 3.668 taxa (soorten, ondersoorten en variëteiten) in de staat Washington.

een handvol (30) hiervan zijn naaldbomen, en een paar meer (86) zijn spore producerende planten zoals varens en paardestaarten., De rest zijn in wezen allemaal bloeiende planten.

sommige van deze bloeiende planten, zoals grassen (345), zeggen (197) en bies (63), worden bestoven door de wind, hoewel aangenomen wordt dat deze families afkomstig zijn van insecten bestoven voorouders. Een paar soorten worden bestoven door kolibries, en een paar (zoals wilgen) lijken zowel insecten als de wind te gebruiken. Maar de grote meerderheid van de bloeiende planten zijn afhankelijk van insecten.,omdat planten op hun plaats geworteld zijn, kunnen ze niet op zoek gaan naar elkaar voor het doel van bevruchting, en dus hebben planten door de eonen alleen succes als alternatieve strategieën ontwikkeld zijn.

de meer voorouderlijke planten, zoals varens en hun naaste verwanten, zijn afhankelijk van water: zaadcellen moeten door water zwemmen naar receptieve eicellen. Zwemmen werkte, en doet dat nog steeds, maar het legt een ernstige ruimtelijke beperking op. Een centimeter of zo is een lange zwemtocht naar een enkele gevlegelde cel.,

de coniferen namen een grote sprong voorwaarts toen het vermogen ontstond om spermacellen te transporteren in stuifmeelkorrels, die door de wind konden worden verspreid. De wind kan stuifmeel mijlen vervoeren in plaats van centimeters.

windbestuiving heeft echter ook zijn eigen beperkingen. Het stuifmeel van een conifeer is een klein doelwit, en de wind waait als het wil. Wind bestuiving werkt alleen goed wanneer grote hoeveelheden pollen worden geproduceerd, en wanneer de planten groeien in vrij dichte concentraties.,toen, ongeveer 160 miljoen jaar geleden, in wat Darwin het “abominable mystery” noemde, verschenen bloeiende planten, hoewel ze pas dominant werden in de plantenwereld toen de dinosauriërs uitstierven.

transport van pollen werd niet langer beperkt door de grilligheid van de wind, maar werd uitgevoerd door levende organismen, waarschijnlijk aanvankelijk kevers. In tegenstelling tot de wind kunnen dieren zich concentreren op één soort en lange afstanden afleggen tussen leden van dun verspreide individuen., En cruciaal, in mijn ogen, is dat dieren zich ook aanpassen, net als de bloemen die ze bestuiven.

in plaats van alleen de evolutie van één organisme, komen we coevolution tegen, waar twee verschillende organismen elk evolueren in reactie op elkaar. Het resultaat is inderdaad een explosie van biodiversiteit, zowel in bloeiende planten als in de dieren die ze bestuiven.

bestuivers en bloemsoorten

de tabel hieronder geeft een aantal algemene kenmerken weer van de meest voorkomende bestuivers in de staat Washington en de plantenkenmerken die daarmee samenwerkten., Dit zijn generalisaties, en je zult veel uitzonderingen zien als je kijkt. Maar ik hoop dat deze typische relaties je perceptie van de interacties tussen de planten en dieren om je heen zullen verhogen.

bestuiver	bestuiver karakteristieken	typische bloemsoorten	voorbeeld planten
kolibries	lange snavels, sterk ontwikkeld vermogen om rood waar te nemen, hoge metabole behoeften, mogelijkheid om te zweven.,	rode of roodachtige bloemen, lange brede buizen, vaak hangende of horizontale, grote nectar beloningen.	kamperfoelie, aalbessen, zalmbes, akelei.
bijen, inclusief hommels, honingbijen en solitaire bijen	waarneming van bilaterale symmetrie, blauwe en gele kleuren en ultraviolet licht; behendigheid bij het manipuleren van plantendelen, vermogen om sterk te trillen door zoemen, behoefte aan zowel nectar als pollen.,	bloemen met bilaterale symmetrie, vaak in blauwe of gele tinten, nectargeleiders in het ultraviolette spectrum, bloemen die behendigheid nodig hebben om bloemen te openen, soms klokvormige bloemen.	Lupine, klaver, orchideeën, penstemons, ericaden (buzz bestuiving).
vlinders	hoge nectarbehoefte, vereist zonlicht voor vliegen, lange tongen	heldere kleuren, vaak buisvormige bloemen, nectar beloningen.	Phlox, milkweed, zonnebloemfamilie.,
nachtvlinders	vliegen vaak ‘ s nachts, zijn gevoelig voor geur, kunnen zweven.	witte of bleke bloemen die ‘ s nachts kunnen openen en overdag kunnen sluiten, waarbij Geurstoffen, hangers of horizontale bloemen vrijkomen	Catchfly, stickseed, wilde tabak.
vliegen, inclusief muggen	aangetrokken door geuren (soms onaangenaam voor de mens), generalisten.	over het algemeen open toegankelijke bloemen, vaak vrijkomende geuren vliegen vinden aantrekkelijk.	veel composieten, zandwortels, mosterds, lomatiums.,

herdrukt, met toestemming, uit Douglasia, Volume 38, No.2 zomer 2014. Washington Native Plant Society (www.wnps.org)