Mimikra wawiłowa - Vavilovian mimicry

Lniany lniany lub sztuczny len po lewej (oznaczony cyfrą 1) przypomina len, a jego nasiona są praktycznie nierozłączne z nasionami lnu.

W biologii roślin mimikra wawiłowa (również mimikra upraw lub mimikra chwastów ) jest formą mimikry u roślin, w których chwast ewoluuje, aby dzielić jedną lub więcej cech z rośliną udomowioną przez pokolenia sztucznej selekcji . Jej nazwa pochodzi od Nikołaja Wawiłowa , wybitnego rosyjskiego genetyka roślin . Selekcja przeciwko chwastom może nastąpić poprzez zabicie młodego lub dorosłego chwastu, oddzielenie jego nasion od nasion rośliny ( przesiewanie ) lub jedno i drugie. Od czasów neolitu wykonywano to ręcznie , a w ostatnich latach za pomocą maszyn rolniczych .

Mimikra wawiłowa jest dobrą ilustracją niezamierzonej selekcji przez ludzi. Chociaż ludzie selektywni mogą być świadomi swojego wpływu na lokalną pulę genów chwastów , takie skutki są sprzeczne z celami upraw. Chwasty nie chcą wybierać chwastów, które są coraz bardziej podobne do rośliny uprawnej, ale jedyną inną opcją jest pozwolenie chwastom na wzrost i konkurowanie z roślinami o światło słoneczne i składniki odżywcze . Podobne sytuacje to odporność na antybiotyki, a także w uprawach rolniczych odporność na herbicydy . Nabywszy wiele pożądanych cech przez poddanie podobnej presji selekcyjnej, mimicy wawilowi ​​mogą w końcu sami zostać udomowieni. Wawiłow nazwał te chwasty, które stały się uprawami wtórnymi .

Klasyfikacja i porównania

Mimikra wawilowska może być zaklasyfikowana jako rozrodcza, agresywna ( pasożytnicza ) oraz, w przypadku upraw wtórnych, mutualistyczna. Jest to forma rozłącznej mimikry z modelem zgodnym z naiwniakiem. W rozłącznych kompleksach mimikry jako model, naśladowca i dupe zaangażowane są trzy różne gatunki — chwast naśladujący model chronionej uprawy, w którym odbiorcami sygnału są ludzie. Mimikra wawilowska wykazuje znaczne podobieństwo do mimikry batesowskiej (gdzie nieszkodliwy organizm naśladuje szkodliwy gatunek) pod tym względem, że chwast nie posiada właściwości, które zapewniają modelowi jego ochronę, a zarówno model, jak i duplikat (w tym przypadku człowiek) są naruszone przez to. Istnieją jednak pewne kluczowe różnice; w mimice batesowskiej modelem i odbiornikiem sygnału są wrogowie ( drapieżnik zjadłby chroniony gatunek, gdyby mógł), podczas gdy tutaj uprawa i jej hodowcy są w relacji wzajemnej : uprawa korzysta z rozproszenia i ochrony przez ludzi, mimo że jest zjedzone przez nich. W rzeczywistości jedyną istotną „ochroną” uprawy jest jej przydatność dla ludzi. Po drugie, chwast nie jest zjadany, ale po prostu zabijany (bezpośrednio lub przez nie sadzenie nasion). Jedyną motywacją do zabicia chwastu jest jego wpływ na plony. Rolnicy woleliby w ogóle nie mieć chwastów, ale drapieżnik zginąłby, gdyby nie miał zdobyczy, nawet jeśli byłyby trudne do zidentyfikowania. Wreszcie, nie ma znanego odpowiednika mimikry wawiłowskiej w ekosystemach niezmienionych przez człowieka.

Delbert Wiens argumentował, że plonów wtórnych nie można zaklasyfikować jako naśladowców, ponieważ wynikają one ze sztucznego, a nie z doboru naturalnego , a środkiem selekcyjnym jest maszyna . W tym pierwszym punkcie Georges Pasteur wskazuje, że „pośredni dobór sztuczny” jest mimowolny, a zatem nie różni się od doboru naturalnego. To, że odbiornik sygnału jest obiektem nieożywionym, z pewnością odbiega od normalnego przypadku postrzegania sygnału przez oszusta, ale rezultat nie różni się od tego, który dokonuje się w przypadku ręcznej selekcji, która ma miejsce od czasów rewolucji neolitycznej .

Przykłady

Żyto jest plonem wtórnym, pierwotnie będącym chwastem naśladującym pszenicę .

Jeden przypadek Vavilovian mimikry jest złoto-of-przyjemności lub lnianki ( lnicznik siewny linicola ), który wygląda podobnie jak lnianego roślin Linum usitatissimum , i występuje z nią w tej dziedzinie. Złoto rozkoszy jest potomkiem Cameliny gabrata , dzikiego gatunku; jego podgatunkowa nazwa linicola oznacza „ten, który żyje z lnem”. Pielenie dorosłej rośliny jest niepraktyczne; zamiast tego są one rozdzielone na podstawie właściwości nasion . Odbywa się to za pomocą przesiewacza , który w tym przypadku pełni rolę odbiornika sygnału nieożywionego. W ten sposób wybrano nasiona, które są wyrzucane na tę samą odległość, co nasiona lnu, co sprawia, że ​​oddzielenie nasion tych dwóch gatunków jest prawie niemożliwe.

Owies był teraz ważną rośliną uprawną, ale kiedyś był tylko kolejnym chwastem.

Innym przykładem jest żyto ( Secale cereale ), trawa pozyskiwana z dzikiego żyta ( Secale montanum ), szeroko rozpowszechnionego gatunku śródziemnomorskiego. Żyto było początkowo tylko chwastem rosnącym wraz z pszenicą i jęczmieniem , ale podlegało podobnej presji selekcyjnej w stosunku do upraw. Podobnie jak pszenica, miał większe nasiona i sztywniejsze wrzeciona, do których przyczepiane są nasiona. Jednak pszenica jest rośliną jednoroczną , podczas gdy żyto na wolności to roślina wieloletnia . Pod koniec każdego sezonu wegetacyjnego produkuje nasiona pszenicy, żyta, gdy dziki nie robi i jest w ten sposób zniszczona gleba pozbiorcze jest uprawiana . Jednak od czasu do czasu zdarzają się mutanty , które zasiewają nasiona. Zostały one zabezpieczone przed zniszczeniem i w ten sposób żyto wyewoluowało, aby stać się rośliną jednoroczną.

Żyto jest rośliną bardziej wytrzymałą niż pszenica, która przetrwa w trudniejszych warunkach. Po się preadapted jako uprawy przez odtwarzanie pszenicy, żyta następnie ułożono zostać rośliny uprawnej w obszarach gleby i warunki klimatyczne uprzywilejowanych jego produkcji, na przykład górzystych terenu.

Ten los dzieli owies ( Avena sativa i Avena byzantina ), który również toleruje gorsze warunki i podobnie jak żyto rośnie jako chwast obok pszenicy i jęczmienia. Pochodzi z dzikiego gatunku ( Avena sterilis ), dzięki czemu stała się uprawą samą w sobie. Podobnie jak pszenica, żyto i inne zboża, owies rozwinął mocne wrzeciona, które zapobiegają łatwemu opadaniu nasion, a inne cechy, które również pomagają w naturalnym rozprzestrzenianiu się, stały się szczątkowe , w tym szyszki, które pozwalają im zakopywać się samodzielnie.

Kaniak lnu ( Cuscuta epilinum ) to pnącze, które rośnie wokół lnu i siemienia lnianego. Podobnie jak w innych przypadkach, jego nasiona stały się większe. Zmutowana odmiana o podwójnych nasionach stała się powszechna, ponieważ wielkość nasion ponownie była cechą, na którą działała selekcja.

Selekcja może również nastąpić na etapie wegetatywnym, poprzez ręczne odchwaszczanie. Pielenie często ma miejsce, gdy roślina uprawna jest bardzo młoda i najbardziej wrażliwa. Echinochloa oryzoides , gatunek trawy występujący jako chwast na polach ryżowych ( Oryza sativa ), wygląda podobnie do ryżu, a jego nasiona są często mieszane z ryżem i trudne do oddzielenia. To bliskie podobieństwo zostało wzmocnione przez proces odchwaszczania, który jest selektywną siłą, która zwiększa podobieństwo chwastów w każdym kolejnym pokoleniu.

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Źródła

  • Barrett, S. (1983). „Mimikra upraw w chwastach”. Botanika ekonomiczna . 37 (3): 255–282. doi : 10.1007/BF02858881 . Jeden z najobszerniejszych artykułów na ten temat.
  • Wiens, D. (1978). „Mimikra w roślinach”. Biologia ewolucyjna . 11 : 365-403. Omówienie mimikry upraw wśród wielu innych przypadków roślin.
  • Barrett, S. (1983). „Mimikra w roślinach”. Naukowy Amerykanin . nr 257. s. 76-83. Znaczna część dotyczy chwastów.
  • Radosiewicza, SR; Holt, JS; Ghersa, C. (1997). Ekologia chwastów: Implikacje dla zarządzania (2nd ed.). Wileya. Numer ISBN 0-471-11606-8.

Dalsza lektura

  • Wawiłow, NI (1951). Przetłumaczone przez KS Chester. „Pochodzenie, zmienność, odporność i hodowla roślin uprawnych”. Chronica Botanica . 13 (6): 1-366. Kod Bibcode : 1951GlebaS..72..482V . doi : 10.1097/00010694-195112000-00018 .
  • Wawiłow, Mikołaj Iwanowicz; Miłość, Doris, przeł. (1992). Pochodzenie i geografia roślin uprawnych . Cambridge, Anglia, Wielka Brytania: Cambridge University Press.