Koewolucja i zapylanie

koewolucja roślin kwitnących i ich zapylaczy zwierzęcych przedstawia jeden z najbardziej uderzających przykładów adaptacji i specjalizacji w przyrodzie. Pokazuje również, w jaki sposób interakcja między dwiema grupami organizmów może być źródłem różnorodności biologicznej.

rośliny kwitnące dostosowują się do swoich zapylaczy, które z kolei dostosowują się do roślin. W ten sposób każdy z uczestniczących organizmów przedstawia ewolucyjny „ruchomy cel”., Związek między tymi odległymi taksonami jest symbiotyczny w szerokim znaczeniu, który charakteryzuje życie i który prowadzi do wysokiego stopnia złożoności i różnorodności, które postrzegamy w przyrodzie.

Jeśli zasadą w przyrodzie jest „cokolwiek działa”, nasze obserwacje są takie, że wiele rzeczy działa, a to, co działa, ciągle się zmienia. Rozumiemy, że każdy gatunek ewoluuje dla własnej korzyści; w koewolucji te dwa interesy zderzają się i dzieją się niezwykłe rzeczy.,

pszczoły

na przykład pszczoły wydają się być szczególnie biegłe w postrzeganiu symetrii dwustronnej i kolorów niebieskiego i żółtego, a także w manipulowaniu częściami kwiatów. Tak więc rośliny zapylane przez pszczoły podlegają silnej presji selektywnej sprzyjającej symetrii dwustronnej i tym kolorom.

z kolei kwiaty wywierają nacisk na pszczoły, sprzyjając owłosieniu, kształtowi ciała i zachowaniu, które skutecznie przenoszą pyłek. Wynikająca z tego specjalizacja może sprzyjać trendowi w kierunku ekskluzywnego związku, który może być korzystny dla każdego uczestnika.,

roślina zyskuje stałość pszczół, co sprzyja konkretnemu gatunkowi i ułatwia zapylanie szeroko rozstawionych, wyspecjalizowanych kwiatów. Pszczoła otrzymuje wyłączny dostęp do nektaru. Specjalizacja może przyczynić się do rozwoju izolacji, często składowej specjacji.

długa ostroga

Koewolucja może być złożona, z udziałem interakcji wielu cech, lub w niektórych przypadkach, może być prostsze, takie jak gdy tam i z powrotem ciśnienie sprzyjające dłuższe rurki kwiatowe i dłuższe języki owadów lub dzioby ptaków może prowadzić do skrajności każdego., Jako przykłady często używane są dzioby kolibra i kwiaty o długich rurkach na niektórych roślinach, które zapylają.

Karol Darwin opisał interesujący przypadek koewolucji roślin zapylających na Madagaskarze: Orchidea gwiaździsta, Angraecum sesquipedale, ma stopy długie ostrogi, z nektarem na czubku. W 1862 roku, kiedy Darwin badał tę orchideę, przewidział, że znaleziona zostanie ćma o długim języku, która ją zapylała; w tym czasie nie była znana ćma o tak długiej długości języka.,

w 1903 roku udowodniono, że ma rację, gdy odkryto ćmę Długoogoniastą, Xanthopan morganii praedicta. Została tak nazwana, ponieważ jej występowanie było przewidywane.

wiatr i woda

wśród roślin naczyniowych największy udział różnorodności, jak dotąd, znajduje się wśród roślin kwitnących, najnowszego rodzaju roślin. The Washington Flora Checklist (http://biology.burkemuseum.org/herbarium/waflora/checklist.php) podaje 3668 taksonów (gatunków, podgatunków i odmian) w stanie Waszyngton.

garstka (30) z nich to iglaki, a kilka kolejnych (86) to rośliny zarodnikowe, takie jak paprocie i skrzypy., Reszta to zasadniczo wszystkie rośliny kwitnące.

niektóre z tych roślin kwiatowych, jak trawy (345), turzyce (197) i Rusie (63), są zapylane przez wiatr, choć uważa się, że rodziny te wywodzą się od przodków owadów. Kilka gatunków zapylanych jest przez kolibry, a kilka (jak wierzby) zdaje się wykorzystywać zarówno owady, jak i wiatr. Jednak zdecydowana większość roślin kwitnących jest uzależniona od owadów.,

ponieważ rośliny są zakorzenione w miejscu, nie mogą podróżować w poszukiwaniu siebie w celu nawożenia, a więc rośliny przez eony odniosły sukces tylko jako alternatywne strategie zostały opracowane.

im więcej roślin przodków, takich jak paprocie i ich bliżsi krewni, polegają na wodzie: plemniki muszą pływać przez wodę do komórek jajowych. Pływanie działało i nadal działa, ale nakłada poważne ograniczenia przestrzenne. Centymetr lub tak jest długi pływać dla pojedynczej komórki flagellated.,

iglaki zrobiły wielki skok do przodu, gdy pojawiła się zdolność do osiągnięcia transportu plemników w ziarnach pyłku, które mogły być rozpowszechniane przez wiatr. Wiatr może przenosić pyłek kilometrami, a nie centymetrami.

zapylanie wiatrem też ma swoje ograniczenia. Pojemnik na pyłki drzewa iglastego jest małym celem, a wiatr wieje, gdyby chciał. Zapylanie wiatrem działa dobrze tylko wtedy, gdy wytwarza się duże ilości pyłku i gdy rośliny rosną w dość gęstych stężeniach.,

ta ohydna tajemnica

wtedy, około 160 milionów lat temu, w tym, co Darwin nazwał „ohydną tajemnicą”, pojawiły się rośliny kwitnące, chociaż nie osiągnęły dominacji w świecie roślin, aż do czasu, gdy dinozaury wyginęły.

Transport pyłku nie był już ograniczony kapryśnością wiatru, lecz był prowadzony przez organizmy żywe, prawdopodobnie początkowo chrząszcze. W przeciwieństwie do wiatru, zwierzęta mogą skoncentrować się na jednym gatunku i podróżować na duże odległości między członkami słabo rozproszonych osobników., Moim zdaniem kluczowe jest to, że zwierzęta również się przystosowują, podobnie jak kwiaty, które zapylają.

zamiast tylko ewolucji jednego organizmu, spotykamy koewolucję, gdzie dwa różne organizmy ewoluują w odpowiedzi na siebie. Rezultatem jest rzeczywiście eksplozja różnorodności biologicznej, zarówno w roślinach kwitnących, jak i w zwierzętach, które je zapylają.

zapylacze i typy kwiatów

poniższa tabela przedstawia niektóre z ogólnych cech najczęstszych zapylaczy w stanie Waszyngton oraz cechy roślin, które z nimi współwystępowały., Są to uogólnienia, a jeśli spojrzysz, zobaczysz wiele wyjątków. Ale mam nadzieję, że te typowe relacje zwiększą twoje postrzeganie interakcji między roślinami i zwierzętami wokół ciebie.

zapylacz	charakterystyka zapylacza	typowe typy kwiatów	przykładowe rośliny
Kolibry	Długie rachunki, wysoko rozwinięta zdolność postrzegania Czerwieni, wysokie potrzeby metaboliczne, zdolność do unoszenia się.,	kwiaty czerwone lub czerwonawe, długie szerokie rurki, często zwisające lub poziome, Duże nektary.	wiciokrzew, porzeczka, łosośnica, kolumbina.
pszczoły, w tym trzmiele, pszczoły miodne i pszczoły samotne	percepcja dwustronnej symetrii, niebieskich i żółtych kolorów i światła ultrafioletowego; zręczność w manipulowaniu częściami roślin, zdolność do silnego Wibrowania przez brzęczenie, potrzeba zarówno nektaru, jak i pyłku.,	kwiaty o symetrii obustronnej, często w odcieniach niebieskiego lub żółtego, nektar prowadzi w spektrum ultrafioletowym, kwiaty wymagające zręczności do otwarcia, czasami w kształcie dzwonka.	łubiny, koniczyny, storczyki, penstemony, ericady (zapylanie buzz).
motyle	wysokie potrzeby nektarowe, wymagają światła słonecznego do latania, długie języki	jasne kolory, często rurkowate kwiaty, nektary.	Phlox, mlecznik, rodzina słoneczników.,
Ćmy	często latają w nocy, są wrażliwe na zapach, potrafią unosić się w powietrzu.	białe lub Blade kwiaty, które mogą otwierać się w nocy i zamykać w ciągu dnia, uwalniając zapachy, kwiaty wiszące lub poziome	Catchfly, stickseed, wild tobacco.
muchy, w tym komary	przyciągane zapachami (czasami nieprzyjemnymi dla człowieka), generaliści.	zazwyczaj otwierają się dostępne kwiaty, często wypuszczają zapachy.	,

Washington Native Plant Society (www.wnps.org)