Примери на коеволюция

Примери на коеволюция има в разгледаните досега видове симбиоза:

• Хищник/жертва и паразит/гостоприемник
• Конкуренция
• Мутуализъм

Трябва да се прави разлика между коеволюция и адаптация. Коеволюцията е двустранен процес на взаимно влияние и реакция. Два организма могат да се развиват независимо един от друг и в един момент като се срещнат да се окажат взаимно “удобни”, но това не е коеволюция. За наличие на коеволюция винаги са необходими и палеонтологични доказателства.

Разцветът на насекомите е свързан с появата на покритосеменните

Появата и разпространението на покритосеменните (Angiosperms) растения е едно от най-важните събития в историята на биосферата. Днес живеем в ангиоспермен свят, голосеменните растат само там, където не се харесва на покритосеменните – блата, пясъци, студ. Три свойства дават решаващото предимство на цветните растения:

• Тревисти форми (такива нямат голосеменните), а те са най-агресивни.
• Появата на “месести” листа предизвиква появата на общирна фауна листогризящи насекоми.
• Ентомофилията (от гр. еntoma — насекоми и philia — любов, представлява кръстосано опрашване при растенията, осъществявано от насекоми) открива за покритосеменните път към сложната коеволюция с насекомите. Самият цвят на покритосеменните се е оформял в процеса на адаптация към опрашващите насекоми за привличането им, за удобно кацане и награда (прашец, нектар, убежище), а както и за защита на плода от повреди от самите опрашвачи.

Разцветът на насекомите е свързан по време с появата на покритосеменните. Показателно е, че най-голямо разнообразие получават насекомите, които са най-тясно ангажирани с опрашването:

• разред ципокрили (Hymenoptera) – оси, пчели, мравки
• разред двукрили (Diptera) – мухи, комари
• разред люспестокрили (Lepidoptera) – пеперуди, молци

Схема: Coevolution of angiosperms and insects, преработена от bgchaos.com

Опрашването вероятно се е развило в отговор на ранните насекоми-палинофаги (хранещи се с прашец). Растенията започнали да предлагат алтернативна храна за насекомите – нектар, а те от своя страна, хранейки се от цвят на цвят помагат за успешното възпроизводство на растенията. Всеки от партньорите постепенно се приспособяват един към друг:

• Растенията:
  • произвеждат допълнително прашец и нектар за храна;
  • с цвят, мирис и форма привличат опрашвачите;
  • така се оформят, че чрез удобство или принуда да накарат насекомите да ги опрашат;
  • приютяват ларвите и им дават храна ;
• Насекомите:
  • оформят хоботче с необходимата дължина за да достигнат нектара;
  • кошнички по краката за прашец;
  • цветовете на крилата на пеперудите повтарят шарките на посещаваните цветя;
  • летят, за да могат да стигнат любимата си храна;
  • изграждат сложна съгласувана система на обществени взаимоотношения (пчели, мравки).

Примитивните покритосеменни са останали встрани от коеволюцията

Първите появили се цветове били открити за всеки, който реши да ги посети. За да се добереш до прашеца в сърцевината на магнолията или водната лилия не са необходими специализирани органи или особени умения.

Снимка: virginia.edu

Цветовете на магнолиите привличат различни насекоми: и пчели, и бръмбари. Но разнообразието на посетителите е преимущество, което има своите недостатъци, такива гости си пърхат по различни цветове без да подбират. Прашецът на растение от един вид, занесен на цвят от друг вид, е разпилян напразно. Затова в процеса на еволюцията на цъфтящите растения се засилва тенденцията определени растения да се развиват заедно с определени насекоми, удовлетворяващи потребностите и вкусовете си един на друг.

Примери за пълна зависимост

Пол Ерлих (Paul R. Ehrlich) и Питър Равен (Peter H. Raven) в свой класически труд от 1964г. за първи път разглеждат взаимодействието на насекоми и растенията като пример за коеволюция.

Юката и молеца

Юката расте в Централна Америка. Има остри листа събрани в плътна розетка, от центъра на която се издига стъбло с цветове като огромни момини сълзи.

Снимки: Symbiosis in the Namib Desert

Те привличат един вид малък молец, снабден с особено извито хоботче, позволяващо му да събира прашец от тичинките на юката. Насекомото го събира търкаляйки прашеца в топче и в такъв вид го пренася на друго растение. Тук молецът преди всичко се устремява дълбоко в цвета, вмъква яйцепровода си и снася яйцата си в някой семедел. След това изпълзява обратно навън по тръбичката и вмъква топчето прашец във вдлъбнатината на близалцето. Така се извършва опрашване и след известно време узряват всички шушулки в съцветието и образуват плодове. Тези от тях, в които са отложени яйца на насекомото, израстват по-големи и отиват за храна на гъсениците. Остават достатъчно и за продължението на рода на юката. Без това насекомо юката не би дала семена. А ако я нямаше юката и гъсениците на този молец нямаше къде да се развиват. Тук може да прочетете поемата “Чудния мутуализъм в Санта Лучия” за малкия молец с голяма цел Тegeticula maculata и юката whipplei, или обратното.

Акацията и мравките

Редица ниски акации от Мексико и Централна Америка живеят в тесен мутуализъм с някои видове мравки – Pseudomyrmex ferruginea.

Снимки: acguanacaste.ac.cr

Мравките надеждно защитават акацията от нападащите я животни-фитофаги (както безгръбначни, така и малки гръбначни), а също и подрязват много други растения, които прорастват около клоните или листата на акацията. От своя страна акацията е видоизменила шиповете си за гнезда специално за мравките и освен това на листата си образува богати на белтъчини телца, които се харесват за храна на мравките. Но мравките-”телохранители” понякога се престарават, пропъждайки и опрашващите насекоми. П.Уилмър от Университета Св.Ендрю и Дж.Стоун от Оксфорд наблюдавали мравките, живеещи на два вида африкански акации (Acacia zanzibaria и Acacia drepanolobium). Те забелязали, че мравките избягвали цветовете на акацията в средата на деня, когато най-интензивно се опрашват. Сутрин и късно през деня мравките отново “патрулират” около цветовете по обичайния си начин. Учените дошли до извода, че младите разтварящи се цветове изпускат някакво вещество (възможно е то да се намира на повърхността на прашеца), което пропъжда мравките като своеобразен репелент.

Смокинята и осата

Системата за опрашване на фикусите е уникална. Всяка разновидност фикус има свързана с нея разновидност малка опрашваща я оса от семейство Агаонид (Agaonidae). Други насекоми не могат да участват в опрашването.

Снимки: botalex.livejournal

Това, което често вземаме за плод на смокинята – Ficus carica (да, тя е роднина на стайните фикуси) е затворено съцветие, което ботаниците наричат сикония. Самите цветове са малки, до 1 мм дълги, развиващи се във вътрешността на съцветието. Смокинята има женски растения - фиги и мъжки - каприфиги. Вид фикус Опрашваща оса Ficus carica (Смокиня) Blastophaga psenes Ficus benghalensis (бенгалски фикус) Eupristina masoni Ficus religiosa (Свещен фикус) Blastophaga quadraticeps Ficus lyrata (Лировиден фикус) Agaon spatulatum

Снимки: botalex.livejournal

Смокинята формира два типа сиконии. В “плод” се развиват само женските цветове с дълги стълбчета, фиги – 3. В другите съцветия – каприфиги – се развиват както мъжки (с 5 тичинки) – 1, така и женски цветове с късо стълбче (халови цветове) – 2, в които не се образуват семена и са предназначени само за хранене на личинките на опрашващите оси . Каприфигите се образуват два или три пъти в годината преди образуването на фигите. Есенните каприфиги не опадат, а висят на смокинята цяла зима. Каприфигите са негодни за ядене, а фигите са всъщност сладките смокини.

Пролетта от какавидите в презимувалите каприфиги се появяват младите оси. Самците-оси нямат крила, и в самите каприфиги прогризват път от цветовете (вижте стрелката), в които са се излюпили, до цветовете, в които се намират самките, оплождат ги и загиват без да са излизали от съцветията.

Снимки: botalex.livejournal

Самките се измъкват навън, намират пролетните каприфиги и проникват в тях, където снасят яйчица в завързалите женски цветове с късо стълбче 2, . Отворите на сикониите са толкова малки, че самките, даже при своите малки размери (1-2 мм), едва се промъкват вътре в съплодието, често повреждайки крилата си. След снасянето на яйчицата самките загиват. Излюпените личинки се хранят със сладките тъкани, развиват се и стават какавиди. Младите оси излизат навън точно когато се оформят летните фиги. Излитайки през отвора на каприфигите, оплодените самки събират по себе си прашец от мъжките цветове 1, растящи около изхода.

Сега измъкналите се осички проникват не само в летните каприфиги 2, но и по грешка в летните фиги 3. Но осичките не могат да снесат яйчица в женските цветове на фигите заради твърде дългото им стълбче, затова само оставят прашеца на техните близалца.

В опрашените цветове фиги 3 се образуват семена и малки плодове, а сиконията се развива в познатата ни сладка сочна смокиня. Без да успеят да положат яйчицата в фигите, самките загиват или се измъкват от сиконията да търсят каприфиги и да снесат яйца там. От каприфигите излизат покрити с прашец осички от новото поколения, които опрашват есенните фиги и снасят яйца в есенните каприфиги. Есенните каприфиги не съдържат мъжки цветове, те са предназначени за зимуване на личинките и какавидите. Цикълът се повтаря.

Снимка: ENCANTO FARMS MY BANANAS

Образуваните във фигите семена се разпространяват от птици и животни, които изяждат вкусните плодове. Каприфигите са твърди инегодни за ядене и осичките могат да се развиват в тях в пълна безопасност.

Адаптация на цветята

С какво растенията привличат насекомите?

Мирис

Това е метод за връзка между растенията и техните опрашвачи с далечно действие. Ароматите могат да са много различни: от зловонията на стапелията (те разчитат на мухите) до букет от най-нежни, галещи обонянието аромати. С тяхна помощ насекомите могат да откриват цветовете дори и на тъмно, да преценят разстоянието до тях, да намерят най-удобната точка за да кацнат и да се хранят.

За растенията, лишени от други начини на общуване, химичните вещества, които изпускат са много важни. Те им служат не само за привличане на опрашвачите – учените са установили, че нападнатите например от листни въшки растения пускат ароматни сигнали за помощ към други насекоми и птици.

Цвят

Насекомите реагират на дългите вълни светлина – сини и ултравиолетови, а птиците, подобно на нас, хората, се впечатляват от ярко червено. Цветовете са оцветени според опрашвачите си. Растенията, които разчитат предимно на птици са ярко червени и оранжеви, а за насекомите са пурпурни, сини и бели.

play	pause		play	pause	Кадрите са от филма “Микрокосмос”

Нектар

Единственото предназначение на нектара е да се харесва на насекомите. Той е богат на захари и е високо енергийна храна. Освен захари, в нектара има и сравнително добра порция аминокиселини. Аминокиселините са градивните елементи на клетките и са също много полезна храна за насекомите. Цветовете, които предлагат тази ценна храна имат повече шансове да са посетени и опрашени, а някои видове насекоми започват да се изхранват само от нектара на само от няколко вида цветове.

Плод

Плодовете обикновено са предназначени за по-големи животни от насекомите и са оцветени специално за техните очи.
Птиците са хранят с ягоди, малини, къпини, боровинки, които са обикновено червени или черни. Незрелите плодове са с неапетитен и по-трудноразличим зелен цвят. Животните бързо разбират с какъв цвят плодове е добре да се хранят. Това е в интерес и на растенията – да привлекат хранещите се с плодове само когато техните семена са готови за разпространение.

Поучителна история за детелини

Твърде интересни наблюдения били проведени над детелиново поле от бившата Московска пчеловъдна станция. Детелиново поле било изолирано със скеле с опънати марли, които не допускали насекомите-опрашвачи. Докато на съседно открито поле, достъпно за пчели, цъфтежа на детелината приключил и цветовете увехнали, под изолатора неопрашените цветове на детелината продължавали да цъфтят и съхранили своя свеж, привлекателен вид. Изследването на нектара в тези цветове показало, че стълбчето захарна течност се повдигнало доста по-високо от обичайното ниво, а съдържанието на захар в нектара се повишило 13 пъти. Неопрашените растения “отчаяно” се опитват да привлекат насекомите отделяйки повече нектар с по-голяма концентрация на захар.

Източник: КОРМОВАЯ БАЗА И ОПЫЛЕНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Пътните знаци към храната

Появата на цъфтящите растения преобразила лицето на планетата. Зелените дотогава гори се оцветили с всички цветове на дъгата – растенията зовяли насекомите, надпреварвайки се да рекламират стоката си.

Цветната сигнализация Оцветяването е и указание за насекомите дали има нектар в цвета. Цветовете на конския кестен (Aesculus hippocastanum) се променят от жълто към червено когато вече не произвежда нектар. Това се случва след като цветчето е опрашено и яйцеклетката вече работи. Цветовете вече по-рядко се посещават от насекомите. След като опрашването е станало, цветчето може бързо да увехне, свие и падне, защото повече не е необходимо, освен ако не е част от по-голямо съцветие.

Линиите по полосата за кацане

След като цветът е избран, насекомото каца на удобно подложено листче – такива винаги има.

Цветните линии и шарки в цветовете служат като своеобразна “маркировка на пистата за кацане” на насекомите.

Указанията къде се намира нектара могат да са структурна адаптация като при метличината (Centaurea), но най-често са линии – шарки на венчелистчетата, които сочат от всички ъгли към центъра.

Други цветя като например, теменужката (Viola riviniana) или перуниката(сем. Iridaceae), имат водещи линии само на долните листчета, там където кацат насекомите. Горните листчета не се нуждаят от указателни линии.

Ултравиолетовите тайни сигнали

За да насочат насекомите към прашеца, растенията използват и ултравиолетова светлина. Способността да я отразяват може би се е появила като защита срещу UV излъчванията, които са по-значителни на местата с по-голяма надморска височина – един вид слънцезащитен крем против ултравиолетовите лъчи.

Но тъй като зрението на насекомите е изместено към ултравиолетовия спектър, това са по-скоро невидими за другите животни сигнали, които цветовете дават на насекомите. Освен че се насочват по-лесно къде е прашеца и нектара, по-отчетливите шарки помагат на насекомите да открият познатото цвете сред другите конкуриращи се образи.

Цветът на добре познатия ни жълт кантарион Hypericum calycinum е избран за анализ от биолозите от американския университет “Корнел” – снимките са на професор Thomas Eisner, представил цвета през погледа на насекомото чрез сложна система от лещи и филтри. Когато цветовете на жълтия кантарион са напълно отворени, за нас, хората те са като еднороден жълт цвят. А насекомите с ултравиолетово чувствителните си очи, виждат на цвета открояващ се тъмен, ултравиолетово абсорбиращ център там, където е прашеца.Това, което открили в университет “Корнел” е, че същите вещества, които абсорбират ултравиолетовите лъчи действат като отрова – пестицид на гъсениците, които се опитват да се хранят с растението.Източник: Новини от университета “Корнел”. Там може да си ги изтеглите в размер 1386 x 870.

Опрашвачите

80% от цъфтящите растения се опрашват от животни. Доказано е , че опрашването от вятър се е развило вторично. За успеха на опрашването е много важно насекомите систематично да посещават цветове от един и същ вид растение.

Пчелите

Пчелите не различават червената част от спектъра. Затова опрашваните само от пчели цветя са обикновено със сини или жълти листенца и много рядко са чисто червени (в червеното лале има ярки жълти белези към плодника и тичинките, а мака отразява и ултравиолетовите лъчи) .

Снимка: maltawildplants.com

Цветята, разчитащи на пчели, обикновено имат деликатен, приятен аромат, който можем да усетим. Обикновено нектарът е в края на някаква малка, тясна цветна тръбичка, дълга според дължината на хоботчето на конкретен вид пчела, която опрашва това растение. Такива цветя обикновено имат здрава, несиметрична форма с нещо като платформа за кацане. Опрашваните само от пчели цветя са често от семейство бобови (пеперудоцветни) и устоцветни. Пример за това е антуриума (Antirrhinum) или т.н. кученца. Само пчела с определен размера и тегло е способна да отвори цвета, докато всички други (по-малки или твърде тежки) не могат. Прашецът прилепва към кожата на пчелата или се събира в специално модифицирани места на краката й.

С. Фогел (1966) описва особен случай на опрашване при един вид глоксиния, Gloxinia perermis. Нейния цвят се посещава от самците на тропическата пчела – черна еулема (Eulaema nigrita). При основата на светлосинята фунийка на глоксинията се забелязва тъмно петно. Тук са разположени железисти клетки (осмофори), съдържащи силно миришещо вещество. Пчелата каца на цвета и допълзява във фунийката, където събира ароматно вещество. По-късно използва тежкия ментолов аромат за да омае и привлече женските.

Източник: freeresearcher.net

Експорт на пчели за австралийските детелини Зависимостта на растенията от определени насекоми понякога е удивителна. Например, в Австралия култивираната червена детелина упорито не давала семена. При нас тя се опрашва от земни пчели, но там така и не се намерило нито едно насекомо, годно за кръстосано опрашване. Докарали земни пчели и детелините започнали да дават реколта. Източник: Биология-Справочник-Шмели

“Бъзз” опрашване

Розовата генциана (Orpheum frutescens), която расте в южна Африка, се опрашва от един вид земна пчела-дърводелец (Xylocopa caffra).

Всеки цвят генциана има по три големи тичинки, всяка от които завършва с дълъг завит прашник. Прашецът се намира вътре в прашника и може да се изсипе навън само през мъничък отвор на самия му връх. Той може да се извлече само по един начин и това може да направи само една пчела.

След като кацне на цвета на генцианата, пчелата не спира да маха с крила, но снижава честотата, така че високото жужене съществено понижава тона си. Звукът с такава честота заставя прашника на цвета да резонира и прашеца започва да се разпръсква. Пчелата-дърводелец събира разпръснатия прашец в специални кошнички на задните си крака, но голяма част се полепва по мъхестото й тяло. Празните тичинки не се отличават на вид от пълните и пчелата-дърводелец трябва да провери “лично” и докато го прави успява да остави на близалцето прашец, полепнал по тялото по-рано.

Снимка: S.Johnson

Само тази пчела е способна да издава звук с нужната честота, само тя може да похапва от прашеца на розовата генциана и значи само тя може да я опрашва. Източник: Veld & Flora, the journal published the Botanical Society of South Africa

Розовата генциана не е изключение – 8% от всички цъфтящи растения се опрашват по този начин. Техният прашец е трудно достъпен. Прашникът им обикновено е тръбест, с малък отвор на самия край. Тези растения не могат да разчитат на вятъра или на обикновените пчели или пеперуди. Такива са следните растения:

• Додекатеон - Dodecatheon
• Голяма част от семейство Solanaceae
  • повечето от рода Solanum
    • патладжан
    • картофи
    • домати
  • Hibbertia
  • Dianella
• Някои членове на рода Vaccinium
  • боровинки
  • клюква
• Мечото грозде Arctostaphylos

Ефективното опрашване се изпълнява само от няколко вида земни пчели, които са се специализирали в “бъзз опрашване”. Растенията не отделят нектар, а повече прашец, предпочитан от тези пчели заради високото си съдържание на белтъчини. В някои страни отглеждането на земни пчели (Bombinae) е печеливш бизнес (70-150$ на кутия с 50-60 екз.). Повишават реколтата до 25%, работят и в мрачно време и не се блъскат в стъклата на оранжериите като обикновените пчели. Източник:: The “Phenomenal Pollinator”

Дневните пеперуди

Дневните пеперуди имат добро зрение, но слабо обоняние. Те виждат и червеното. Опрашваните от пеперуди цветя са ярки (даже червени), но без мирис. Тези цветове са често в групи за да осигурят платформа за кацане.

Пеперудите обикновено обхождат съцветието, разследвайки цветовете с хоботчето си. Примери за опрашвани цветя от пеперуди са членовете на семейство сложноцветни Compositae, при които многобройни малки цветчета са събрани в плоска глава – кошничка. Обърнете внимание на сходното оцветяване!

Нощните пеперуди

Повечето нощни пеперуди имат силно обоняние. Опрашваните от тях цветя обикновено са бели или бледи и добре се виждат на тъмно само на лунна светлина. Често се отварят само през нощта. Те най-често използват силни, приятни аромати, за да рекламират своето присъствие в тъмнината и ароматът им се отделя вечер (няма смисъл да се хаби през деня). Тези цветове имат дълбоки ванички, точно съответстващи на дължината на хоботчето на насекомото. Интересна е историята с орхидеята на Дарвин, която може да прочете на тази страница малко по-долу. При опрашваните от нощни пеперуди цветя, венчелистчетата са малки или извити, за да не пречат на реещото се наблизо насекомо.

Дългоноса муха (Prosoeca ganglbaueri) Дългоносата муха (Prosoeca ganglbaueri), посещава малко цъфтящо тревисто растение Zaluzianskya microsiphon, срещащо се в планината Drakensberg в Южна Африка. Това цвете и тази муха са здраво свързани в коеволюция. Опрашването на растението печели от удължаването на цветните ванички, защото търсещите нектар насекоми трябва да притиснат телата си в тясното гърло, обградено с носещи прашец части за да достигнат нектара в края на цветната тръбичка. Източник: Natural History Magazine

Тъй като цветните ванички стават все по-дълбоки, насекомите с по-дълги хоботчета са фаворити на естествения подбор – тези мухи са по-ефективни при сбора на хранителни вещества. Резултатът представлява цикъл, удължаващ органите както на цвета така и на мухата. Така всеки вид може да стане зависим от друг.

Колибрите

Цветовете на тропическите растения, опрашвани от малките птички колибри, най-често са червени, защото птиците най-добре виждат червения цвят. Птиците имат слабо развито обоняние (колкото да намерят падналото от гнездото пиленце), затова и опрашваните от тях цветя имат слаб аромат или съвсем не миришат.

Колибрите всмукват нектар с дълъг и тънък, във формата на тръбичка, раздвоен на края език, прониквайки вътре в цвета, правейки няколко енергични глътки. Докато се хранят не кацат, а увисват във въздуха летейки пред цвета, после като стрела се отместват и отново увисват над съседно цвете.

Цветята, които привличат колибрите са едри, с ярка червена, розова или жълта окраска, способни да вместят повече нектар, като например Aquilegia, червена Салвия, Фуксия, някои видове орхидеи. Имат дребни венчелистчета – на колибрите не им е нужна площадка за кацане. Интересно е, че при много от тези цветове, бучките прашец, които се пренасят от птиците, имат черно-сив или зеленикав цвят – същия като цвета на клюна им. Изглежда ярко жълтия полен твърде силно се откроява на клюна и като го забележи, птицата ще го почисти, без да стигне предназначението си.

Тропическите растения от семейството Геснерия в джунглите на Амазония се опрашват от колибри. Имат яркочервени фуниеобразни цветове и много нектар. От същото семейство единствен представител в Европа е родопският Силивряк – Haberlea rhodopensis.

Изучаването на геснериевите (Л. Ског – Skog L.E, 1976) показало тясна специализация на различните колибри към посещаван от тях само един вид растения, дължината на тръбичката на които почти съвпада с дължината на човката на птичката. Така за кубинската геснерия (G. cubensis) потенциален опрашвач е архилохус колубрис (Archilochus colubris), за геснерия безстъблена (G. acaulis) – антракоторакс манго (Anthracothorax mango).

Източник: A Phylogenetic Analysis within Tribes Gloxinieae and Gesnerieae (Gesnerioideae: Gesneriaceae), James F. Smithae, Scottie B. Drapera, Lena C. Hilemanbd, and David A. Baumc (pdf)

Бозайници

• австралийски меден опосум

Сред млекопитаещите, участващи в опрашването, може да се спомене торбестия австралийски меден опосум -
Honey possum (Tarsipes rostratus). Катерейки се по дърветата в търсене на нектар, тези животни пренасят прашец по своята козина.

Снимка: jerileewei.hubpages

Това малко (7—8 см) животинче прекарва деня си в гнездата на птиците и дупките на дърветата. Захващайки се с опашката си, с лекота се прехвърля от клон на клон. Краят на муцунката на опосума е удължена в малко хоботче. Езикът му е дълъг, тънък и може да се протяга надалече, до 2.5 см. Прилича на четка за събиране на прашец. Структурата на челюстите на медния опосум му позволява да измъква и прибира езика си по 3 пъти за секунда. Източник: Kangaroos, Opossums And Kin

Това животно е неспособно да дъвче и по този начин напълно зависи от специфичната си храна. Като птиците, опосумите мигрират в търсене на цъфтящи растения, от които да се хранят.

• Нектарни прилепи

Някои от тропичните прилепи също се хранят с нектар и прашец. Цветовете, които се опрашват от прилепи имат силен, неприятен за човека нощен аромат, често описван като мускусен, на вкиснало или просто “побъркващ”, но е привлекателен за опрашвачите мирис.

Най-често прилепите са ентомофаги, т.е. хранещи се с насекоми. Ясно е, че посещенията на цветята е производно поведение, развито впоследствие. Най-вероятно е разработено като специализация на ядящите плодове прилепи, но възможно е това поведение да е възникнало непосредственно при хранещите се с насекоми.

Малките прилепи следвайки многобройните насекоми около цветовете, поглъщайки ги са опитали и от нектара и са го оценили. Хранещи се с нектар видове живеят само в тропиците или субтропиците. Такова опрашване от прилепи липсва в Европа, умерения пояс на Северна Америка, Южна Африка и Австралия.

Растенията, които се опрашват от прилепи, имат обикновено бели или кремави цветове, рядко пурпурни и розови, с обилен нектар и прашец. Венчето често е твърдо, с чашковидна форма. Прилепът вмъква цялата си глава в цвета през гъстия обръч от тичинки с прашец и се храни като достига дълбоко скрития нектар със своя дълъг език. На прилепите разчитат в родината си някои видове кактуси като гигантските цереуси, включително прочутата “царица на нощта” – Selenicereus. Те цъфтят само през нощта. Източник Speaking of Bats: Bat language discovered by neurobiologist who studies auditor

Снимка:  © Merlin D. Tuttle, Bat Conservation International

• Нектарните прилепи виждат ултравиолетовите лъчи

Чувствителността на прилепите към ултравиолетовите лъчи е ефект от коеволюцията между тях и растенията. Цветовете дават храна във вид на нектар, а прилепите ги опрашват, помагайки им да се размножават.

При нощните прилепи колбичките в очите практически не функционират. Затова пък имат пръчици, позволяващи им да виждат в условия на малка осветеност. Съвременните млекопитаещи в хода на еволюцията са загубили способността си да виждат ултравиолетова светлина, за разлика от някои птици и повечето безгръбначни животни.

Прилепите ползват единствено пръчиците за разпознаване на светлинното излъчване в диапазон от 310 до 600 нанометра. Тъй като диапазона на ултравиолетовите лъчи се намира в границите на 100-400 нанометра, а диапазона на видимата светлина – от 380 до 770 нанометра, то рецепторите на Glossophaga soricina им позволява да виждат както ултравиолетова, така и видимата от нас светлина.

Група германски и гватемалски учени (York Winter, Jorge Lopez & Otto von Helversen) смятат, че тази уникална система на зрение е възникнала в хода на еволюцията за да помогне на прилепите от вида Glossophaga soricina да намират отразяващите ултравиолетовата светлина цветя в сумрака, когато целия светлинен спектър е отместен към късите вълни.

Източник: Max Planck Society – Press Release, National Geographic News

Снимка: Explicatii

Двуногите опрашвачи Цветът на орхидеята ванилия плосколистна (Vanilla planifolia) е зеленикаво-жълт, с дълга фунийка. Цъфти само един ден. Служи за получаване на подправка от ферментиралите по специален метод плодове. Формата и цвета на фунийката, скрития дълбоко вътре нектарник, късия живот на цвета показват, че ванилията се опрашва от пчели. В родината на ванилията, в Мексико, това са малки пчели от рода мелипон Meliponinae. Когато ванилията се отглежда далече от Мексико, местните насекоми опрашвали едва 5% от цветовете. В края на краищата с тази работа се заели хората, най-вече децата. Затова може да се каже, че и хората наред с насекомите и птиците са пълноправни членове на разнообразното и многочислено семейство на опрашвачите на цветя.

Ацтеките първи започнали да правят напитка от това ароматно растение под името “чокоатъл” – шоколад. Рецептата е: смлени бобове какао, пчелен мед, орехи, лют пипер, кръв и ванилия.

Орхидеите-съвършените творения на коеволюцията

Това семейство е събрало най-красивите представители на растителното царство, но то привлича вниманието на изследователите с високата си специализация на кръстосаното опрашване. Първият, който подробно изучил този процес бил самият Чарлз Дарвин.

В течение на дълъг период време се е извършвало съгласувано развитие, коеволюция на орхидеите и техните опрашвачи. В този процес са се изработвали взаимноизгодни приспособления, насекомите са се приспособявали за пренос на прашец, а орхидеите така са преобразували морфологично цветовете си, че те са се адаптирали към опрашването от определени видове насекоми.

Снимка: e-ecodb.bas.bg

Венерина обувка (Cyprepedium calceolus) Тя е едно от най-красивите защитени растения в нашата природа – среща се все още в Родопите около село Бачково, Асеновградско. Цветът й е истински капан и насекомите, попаднали вътре в него, са принудени да ги опрашат. Какво ги привлича в тези цветове, особено като разберете какво ги очаква вътре, не е много ясно. Огромната жълта устна има форма на обувчица със завити навътре краища. Освен това отгоре тя е покрита с щитовиден стаминодий (безплодна тичинка), под него – близалце, а от двете му страни по плодна тичинка.

Когато в жълтата камерка на цвета попадне пчела, тя опитва да се измъкне. Ограниченото пространство не й позволява да излети, а завитите краища и гладката вътрешна повърхност на цвета, не й позволява да изпълзи лесно. Единственият път навън са два тесни отвора в задната стена. Измъквайки се навън, пчелата отначало среща първата преграда – изпъкналото близалце, на което се залепва донесения от нея прашец. Драпайки все по-нагоре към светлината пчелата стига второ препятствие – прашникът запречва прохода. А когато насекомото се промъкне покрай него, голяма порция
лепкав прашец се залепва по гърба на пчелата.

Дарвиновата орхидея

Цветовете на Angraecum sesquipedale са най-големите в рода, 12—15 см (до 18 см),
със звездообразна форма, месести и бледо жълтеникави. Тази орхидея има уникална особеност – цветът и оформя тясна (2–3 мм) и много дълга тръбичка – до 40,5 см. , на чието дъно се събира нектар. Това растение понякога наричат “орхидея-звезда” или “орхидея-комета” заради дългите опашки.

През 1862г. Дарвин посетил Мадагаскар, където видял тази удивителна снежно-бяла восъчна орхидея. Той предположил, че такъв внушителен резервоар за нектар може да се осуши само насекомо с съответстващ хобот и че на Мадагаскар трябва да съществува пеперуда (вероятно молец) с хоботче не по-малко от 22 см. Вдясно долу е илюстрация на това хипотетично насекомо от книгата “Откритие по закон” (Creation by law), 1867г. на последователя на Дарвин – Алфред Ръсел Уолъс (Alfred Russel Wallace).

Снимка: Larrys Orchids

Xanthopan morganii praedicta – Алфред Ръсел Уолъс, 1867 г. – wikipedia

Четиридесет години след смъртта на Дарвин, ентомолозите действително намерили на Мадагаскар такава пеперуда. Нарекли я ксантопан Моргана – предсказаната – Xanthopan morgani praedicta в чест на предсказанието на Дарвин. Тя има най-дългото хоботче и може да опрашва само този цвят и нектара именно на този цвят е единствената й храна. Коеволюцията е довела тези същества до уродливи форми.

Тази извънредна зависимост един от друг може да доведе до изчезване на някои видове. Ако я няма пеперудата – ще загинат и орхидеите.

Снимка: LA BELLE ET LA BETE

Историята се повтаря

Американският ентомолог Джийн Критски (Gene Kritsky), от колежа “Сейнт Джоузеф” (Saint Joseph) от Охайо, неотдавна изложил хипотеза подобна на прогнозата на Дарвин. Друга мадагаскарска орхидея, Angraecum longicalcar, открита 1965г. , има още по-дълга тръбичка от A. sesquipedale.

Снимка: pennypoint

Джийн Критски предсказва в зимния брой 1991г. на списание “Американски Ентомолог” съществуването на друга неизвестна голяма пеперуда в Мадагаскар, с хоботче дълго 38cm (15 дюйма) (Kritsky 1991, Angier 1992). Нека се надяваме, че няма да е необходимо да чакаме 41 години преди да се намери предсказаната пеперуда. А може и това да не се случи никога. Попадна ми съобщение, че Angraecum longicalca вече не се среща в дивата природа … Източник: Virtual Institute of Cryptozoology

В следващите теми ще се запознаем с други интересни случаи на коеволюция.

Източник:
The Flower and the Fly, Laura A. Sessions and Steven D. Johnson
Любовь к насекомым спасёт человечество от гибели, Константин Болотов
ARRrr… Faune et Flore de madagascar
Central American Swollen-Thorn Acacias
Coevolution of angiosperms and insects
Angiosperm pollination syndromes
Veld & Flora, the journal published the Botanical Society of South Africa
The Yucca and Its Moth
Symbiosis in the Namib Desert
Pseudomyrmex ferruginea
РУССКИЙ ДОКТОР В ТРОПИКАХ – ФИКУС-ПИКУС
Kangaroos Opossums And Kin Part-2
Why we should care about small mammals: A global perspective
Explicatii
LA BELLE ET LA BETE
Pollination and Plant Families
Pollination Adaptations
Pollination Adaptations
300-Million-Year Old Twosome: the Cycad and Its Pollinator , Science Daily
AFRICAN HAWK MOTHS AND AFRICAN ORCHIDS.