Zapylanie Buzz - Buzz pollination

Pszczoła wykorzystująca zapylanie brzęczące
Trzmiel brzozowo-zapylający Solanum dulcamara

Zapylanie lub sonikacja Buzz to technika stosowana przez niektóre pszczoły, takie jak samotne pszczoły, w celu uwolnienia pyłku, który jest mniej lub bardziej mocno trzymany przez pylniki . Pylniki gatunków roślin obcopylnych są zazwyczaj rurkowate, z otworem tylko na jednym końcu, a pyłek wewnątrz jest gładkoziarnisty i mocno przytwierdzony. W przypadku samopłodnych roślin, takich jak pomidory, wiatr może wystarczyć, aby uwolnić pyłek przez pory w pylniku i doprowadzić do zapylenia . Wizyty pszczół mogą również strząsnąć trochę pyłku, ale skuteczniejsze zapylanie tych roślin zapewnia kilka gatunków owadów, które specjalizują się w sonikacji lub zapylaniu brzęczącym.

Aby uwolnić pyłek, pszczoły żyjące samotnie chwytają się kwiatu i szybko poruszają mięśniami latającymi, powodując wibrację kwiatu i pylników, co powoduje przemieszczenie pyłku. Zapylanie z wibracjami nazywa się zapylaniem brzęczącym. Pszczoły miodne nie mogą zapylić brzęczykiem. Około 9% kwiatów na świecie jest zapylanych głównie za pomocą zapylania brzęczącego.

Senna ' s poricidal pylniki.

Morfologia kwiatów

Rośliny, które polegają na zapylaniu brzęczącym, mają unikalny kształt pylnika w porównaniu z inną florą. W roślinach intensywnie zapylanych ten proces może nastąpić tylko wtedy, gdy zapylacze odwiedzają kwiaty w celu ekstrakcji pyłku. Tylko kilka gatunków owadów jest w stanie zapylić te rośliny. Morfologia kwiatów roślin zapylanych brzęcznie różni się od innych flor, które nie stosują tego rodzaju zapylania. Pylniki są całkowicie uszczelnione, z wyjątkiem małych porów u góry lub mają bardzo małe szczeliny, które otwierają się po bokach. Pory i szczeliny są na tyle małe, że owady nie mogą łatwo dostać się do pylnika, ale wystarczająco duży pyłek może się wydostać. Ze względu na ten kształt często określa się je mianem pylników borobójczych. Te pręcikowe pylniki są w stanie uwolnić pyłek tylko wtedy, gdy są wibrowane z określoną częstotliwością . Znamiona tych kwiatów często znajdują się poniżej pylników. Może to być strategia ewolucyjna zapobiegająca samozapłodnieniu , znanemu również jako samozapłodnienie, poprzez tworzenie dystansu między piętnem.

Rośliny zapylane przez bzyczenie

Następujące rośliny są skuteczniej zapylane przez zapylenie brzęczące:

Andrena cornelli , azalia andrena wykonująca intensywne zapylanie azalii.

Przykłady gatunków pszczół zapylających brzęczenie

Początki ewolucyjne

Najwcześniejsze dowody przodków roślin, które stosują ten sposób zapylania w zapisie kopalnym, pochodzą z okresu kredowego . Ponadto niektóre zachowane gatunki flory, takie jak członkowie rodziny Myrtaceae, wykazują szerokie spektrum kształtów pylników, w tym pylniki pręcikowe i uważa się, że przypominają niektóre aspekty morfologiczne kwiatów zapylanych przez przodków. Ponieważ rośliny te ewoluowały złożonych struktur kwiatowy, zapylaczy są coevolved z tych roślin.

Chociaż zapylanie wynika z odwiedzania tych kwiatów przez pszczoły, nie jest to główny powód, dla którego odwiedzają one rośliny z pylnikami o pylnikach. Pyłek zawiera znaczną ilość białka w porównaniu do nektaru , słodkiego płynu, który większość roślin wytwarza jako nagrodę za zwierzęce zapylacze. Pszczoły jedzą pyłek kwiatowy i robią z niego pastę, aby nakarmić swoje larwy . Pasta pyłkowa jest następnie zapieczętowana w gnieździe, aby stworzyć rezerwę dla młodych pszczół. Pszczoły polegają na tym źródle żywności; dlatego są one również zależne od kwiatów, które wytwarzają znaczne ilości dostępnego pyłku, w tym kwiatów z pylnikami pospolitymi. Uważa się, że pszczoły z Bombus i Xylocopa zapylają te kwiaty, ponieważ ich adaptacyjne zachowanie pozwala im z łatwością pozyskiwać pyłek, który jest mniej dostępny dla innych owadów. Ponieważ pszczoły mają obfite źródło pyłku, o które nie muszą konkurować z innymi owadami, chętniej odwiedzają te kwiaty. To z kolei pozwala kwiatom na skuteczniejsze rozmnażanie się, ponieważ rośliny maksymalizują rozprzestrzenianie się pyłku przy każdej wizycie pszczół, a co za tym idzie, traci się mniej pyłku. Związek między brzęczącymi roślinami zapylonymi a pszczołami przynosi korzyści obu grupom i może być powodem, dla którego pylniki pylobójcze odniosły sukces ewolucyjny. Powiązania między zapylaczami a kwiatami zaobserwowano u Orphium frutescens , małego krzewu o pylnikowych pylnikach. Pszczoły odwiedziły te rośliny poza Uniwersytetem w Kapsztadzie i nadal je odwiedzały, nawet po wydobyciu całego pyłku. Chociaż pszczoły nie wiedziały, że O. frutescens skorzysta na tych wielokrotnych wizytach, ponieważ rośliny nadal wytwarzają pyłek w okresie kwitnienia.

Skutki ekonomiczne

Naukowcy mogą teraz importować zapylacze, takie jak trzmiele, tam, gdzie może brakować zapylaczy. W Nowej Zelandii populacja koniczyny czerwonej została przywrócona, gdy trzmiele zostały sprowadzone z Europy, aby pomóc w zapylaniu. Utrzymanie populacji koniczyny czerwonej w Nowej Zelandii w tym czasie miało kluczowe znaczenie dla wskaźnika produkcji roślinnej w kraju. Jednak w Ameryce Północnej przemysł pszczół miodnych odnotował spadek na początku XXI wieku z powodu zaburzeń związanych z rozpadem kolonii . Doprowadziło to do wzrostu wydatków rolników ze wschodniego i zachodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych i Kanady na pomoc w zapylaniu migdałów, ogórków i niektórych roślin nasiennych.

Jedną z najczęstszych roślin, które są wspomagane przez brzęczące zapylanie, jest pomidor ( Lycopersicon esculentum ). W szklarniach na całym świecie wykorzystuje się do 50 kolonii trzmieli na hektar w okresie wegetacyjnym, co daje wartość około 13 milionów euro rocznie na 40 000 hektarów na całym świecie. Ze względu na konkurencję między producentami i wzrost wskaźnika powodzenia chowu całkowite koszty kolonii trzmieli znacznie się zmniejszyły. Ta powszechna praktyka doprowadziła do tego, że producenci rozgałęziają się i sprzedają nie tylko trzmiele, ale także inne owady, które mogą mieć wzajemne relacje z roślinami. Całkowity zysk tej branży wyniósł ponad 111 milionów euro rocznie, z czego 61 milionów pochodzi z samych trzmieli.

Oddziaływania na środowisko

Niektóre organizacje ochrony przyrody skarżą się na potencjalny wpływ na środowisko wprowadzania trzmieli na całym świecie w celu pomocy w zapylaniu. W Australii, ponieważ trzmiele nie są rodzime, a Australia ma wiele szeroko nagłośnionych katastrof ekologicznych spowodowanych przez ucieknące wprowadzone gatunki („ gatunki zdziczałe ”), trwają badania nad dostosowaniem użycia australijskiej rodzimej Amegilla cingulata (pszczoły z niebieskimi paskami). do tego samego zadania.

Alternatywne sposoby zapylania

Pomidory uprawiane w szklarniach są nieproduktywne bez pomocy w zapylaniu . Tradycyjnie zapylanie odbywa się poprzez wstrząsanie za pomocą wibratorów elektrycznych (jedna marka to „Electric Bee”), jednak okazało się, że użycie trzmieli w szklarniach jest mniej kosztowne w pracy ludzkiej i zniszczeniu roślin. Na YouTube można zobaczyć hodowców domowych i amatorów, którzy używają elektrycznych szczoteczek do zębów do zapylania kwiatów.

Bibliografia

Zewnętrzne linki